(4)顺序栈(Java)

顺序栈是用一组地址连续的存储单元一次存放从栈底到栈顶的数据元素，栈底位置固定不变，它的栈顶元素可以直接通过顺序栈底层数组的数组元素arr[size-1]来访问。顺序栈中数据元素的逻辑关系和物理关系是一致的。

操作：

①进栈

②出栈

代码实现如下：

package com.xuan.datastructs;

import java.util.Arrays;

public class SequenceStack<T> {
	private int DEFAULT_SIZE=10;
	//保存数组的长度
	private int capacity;
	//定义底层数组通量不够时，程序每次增加的数组长度
	private int capacityIncrement=0;
	//定义一个数组英语保存顺序栈的元素
	private Object[] elementData;
	//保存顺序栈中元素的当前个数
	private int size=0;
	//以默认数组长度创建空顺序栈
	public SequenceStack() {
		capacity=DEFAULT_SIZE;
		elementData=new Object[capacity];
	}
	//以一个初始化元素来创建顺序栈
	public SequenceStack(T element){
		this();
		elementData[0]=element;
		size++;
	}
	
	/**
	 * 以指定长度的数组来创建顺序栈
	 * @param element 指定顺序栈中的第一个元素
	 * @param initSize 指定顺序栈底层数组的长度
	 */
	public SequenceStack(T element,int initSize){
		this.capacity=initSize;
		elementData=new Object[capacity];
		elementData[0]=element;
		size++;
	}
	
	/**
	 * 以指定长度的数组来创建顺序栈
	 * @param element 指定顺序栈中第一个元素
	 * @param capacityIncrement 指定当顺序栈底层数组的长度不够时，底层数组每次增加的长度
	 */
	public SequenceStack(T element,int initSize,int capacityIncrement){
		this.capacity=initSize;
		this.capacityIncrement=capacityIncrement;
		elementData=new Object[capacity];
		elementData[0]=element;
		size++;
	}
	
	//获取顺序栈的大小
	public int length(){
		return size;
	}
	//入栈
	public void push(T element){
		ensureCapacity(size+1);
		elementData[size++]=element;
	}
	//以下方法很麻烦，而且性能很差
	private void ensureCapacity(int minCapacity){
		//如果数组的原有长度小于目前所需的长度
		if(minCapacity>capacity){
			if(capacityIncrement>0){
				while(capacity<minCapacity){
					//不断将capacit长度加capacityIncrement，直到capacity大于minCapacity为止
					capacity+=capacityIncrement;
				}
			}else{
				//不断将capacity*2，直到capacity大于minCapacity为止
				while(capacity<minCapacity){
					capacity<<=1;
				}
			}
			elementData=Arrays.copyOf(elementData, capacity);
		}
	}
	//出栈
	public T pop(){
		T oldValue=(T)elementData[size-1];
		//释放栈顶元素
		elementData[--size]=null;
		return oldValue;
	}
	//返回栈顶元素，但不删除栈顶元素
	public T peek(){
		return (T)elementData[size-1];
	}
	//判断顺序栈是否为空栈
	public boolean empty(){
		return size==0;
	}
	//清空顺序栈
	public void clear(){
		//将底层数组所有元素赋为null
		Arrays.fill(elementData, null);
		size=0;
	}
	public String toString(){
		if(size==0){
			return "[]";
		}else{
			StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
			for(int i=size-1;i>-1;i--){
				sb.append(elementData[i].toString()+", ");
			}
			int len=sb.length();
			return sb.delete(len-2, len).append("]").toString();
		}
	}
	//测试
	public static void main(String[] args) {
		SequenceStack<String> stack=new SequenceStack<String>();
		//不断地入栈
		stack.push("a");
		stack.push("b");
		stack.push("c");
		stack.push("d");
		System.out.println(stack);
		//访问栈顶元素
		System.out.println("访问栈顶元素："+stack.peek());
		//弹出第一个元素
		System.out.println("第一次弹出栈顶元素："+stack.pop());
		//再次弹出一个元素
		System.out.println("第二次弹出栈顶元素："+stack.pop());
		System.out.println("两次pop之后的栈："+stack);

		
	}
}