数据结构--栈详解

前言

          大家好呀，今天我们学习数据结构之栈篇，这是一种很简单的数据结构，今天我们将从概念，用法和模拟实现三个面开始学习

一，概念和性质

       栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。
      压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
      出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据在栈顶。

在实际应用中一定要注意栈的先进后出的性质

二，栈的使用

栈主要有以下几种方法

我们可以自己构造一个栈测试他的功能

import java.util.Stack;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stack stack=new Stack<>();
        stack.push(0);
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        for (Integer x : stack) {
            System.out.printf(x+" ");
        }
        System.out.println();
        stack.pop();
        for (Integer x : stack) {
            System.out.printf(x+" ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println(stack.peek());
        stack.pop();
        stack.pop();
        System.out.println(stack.empty());
    }
}

三，栈的模拟实现

        Java中的栈底层是一个基于数组的动态数据结构。但是，值得一提的是，因为性能问题和不支持泛型，Stack类已经不推荐使用，ArrayDeque作为栈的替代，ArrayDeque支持两端出入，因此既可以作为栈也可以作为队列使用，当然，当ArrayDeque作为栈时，用法和Stack相同。

       我们可以通过数组，链表，和双向链表实现栈，本文使用数组实现，用链表和双向链表也十分简单，我们只需注意用链表实现栈时，需要把头节点作为栈顶，这样才能实现O（1）时间复杂度的插入和删除

模拟实现

class MyStack{
    int[] stack;
    int Size;
    MyStack(){
        stack=new int[3];
    }
    private boolean Full(){
        return stack.length==Size;
    }
    private void Grow(){
        this.stack= Arrays.copyOf(stack,2*stack.length);
    }
    public void push(int val){
        if(Full()) {
            Grow();
        }else {
            stack[Size]=val;
            Size++;
        }
    }
    public int pop(){
        if(empty()){
            return -1;
        }else{
            int x=stack[Size-1];
            Size--;
            return stack[x];
        }
    }
    public int peek(){
        if(empty()){
            return -1;
        }else{
            return stack[Size-1];
        }
    }
    public boolean empty(){
        return Size==0;
    }

}

四，栈的相关练习

1.最小括号. - 力扣（LeetCode）

2.波兰表达式求值. - 力扣（LeetCode）

3.出栈入栈次序匹配栈的压入、弹出序列_牛客题霸_牛客网

答案可参考
CCSDNhttps://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/140336572https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/140336572和CSDN

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