单向链表栈的java实现 详细讲解
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前言
工作之余，学习一下数据结构与算法，今天学习数据结构：“栈”。笔者有一个坏习惯，一看就会，一写就废。所以笔者准备亲自写使用单向链表实现栈
提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考
一、栈是什么？
小编的理解：
1.一串有顺序的结构
2.只能从同一个位置取出元素或者添加元素
3.不能从中间存元素或者取元素
二、实现步骤
1.定义node节点
既然要实现链表，那就必须要有两个成员变量，来表示链表的节点
- 下一个节点
- 当前节点的编号
class Node{
public Node next;
public int no;
public Node(int no){
this.no=no;}
@Override
public String toString() {
return "Node{" +
", no=" + no +
'}';
}
}
2.栈结构的定义
要保有栈的特性，栈是有一定的容量限制，链表的头结点作为链表的指引
- maxSize代表栈的空间
- bottom代表的是栈底元素，固定位置
class StackLinkedList{
public int maxSize;
public Node bottom=new Node(0);
//初始化
public StackLinkedList(int maxSize){
this.maxSize=maxSize;
}
}
3.栈的判断
3.1判断是否已满
判断栈内空间是否已满，当栈的节点的数量和maxSize最大容量相等时，栈满
//链表是否已满
public boolean isFull(){
boolean result=false;
int size=0;
Node temp=bottom.next;
while (true){
if (temp==null){
break;
}
temp=temp.next;
size++;
}
if (size==maxSize){
result=true;
}
return result;
}
3.2判断栈是否为空
当栈底元素没有下一个节点应用时，栈空
//链表是否为空
public boolean isEmpty(){
return bottom.next==null;
}
4.栈的操作
4.1入栈
入栈时，需要判断栈内的元素是否已满，链表最后一个节点指向新的节点，lastNode.next=newNode；
//入栈
public void push(int no){
if (isFull()){
System.out.println("链表已满，请出栈~~~");
}else{
Node node=new Node(no);
Node temp=bottom;
while(true){
if (temp.next==null){
break;
}
temp=temp.next;
}
temp.next=node;
}
}
4.2出栈
出栈时，需要判断栈内的元素是佛为空，被出节点前一个节点，指向null，需要被出节点的引用
//出栈
public int pop(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("链表为空，请入栈~~~");
}
Node temp=bottom;
int num=0;
while (temp!=null){
if (temp.next.next==null){
num= temp.next.no;
temp.next=null;
break;
}
temp=temp.next;
}
return num;
}
5.（逆序）遍历所有栈节点
小编在这里偷了一个懒，正常的使用逻辑是先把链表的所有节点逆序遍历到新的栈中，遍历新的栈元素实现。小编的解决思路：利用java中已有Stack的特性，先进新出的原则，遍历所有节点到stack，然后出栈
//遍历栈元素
public void show(){
Stack stack=new Stack();
Node temp=bottom.next;
while (temp!=null){
stack.push(temp);
temp=temp.next;
}
while(stack.size()>0){
System.out.println(stack.pop());
}
}
代码整合
package com.qf.linkedlist;
import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;
public class StackLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
StackLinkedList stack=new StackLinkedList(5);
boolean loop=true;
char sc=' ';
while (loop){
System.out.println("e 跳出循环");
System.out.println("p 入栈");
System.out.println("o 出栈");
System.out.println("s 循环栈");
Scanner systemPut=new Scanner(System.in);
sc=systemPut.next().charAt(0);
switch (sc){
case 'p':
System.out.println("请输入数据：");
Scanner addNum=new Scanner(System.in);
int num = addNum.nextInt();
stack.push(num);
break;
case 'o':
stack.pop();
break;
case 's':
stack.show();
break;
case 'e':
loop=false;
break;
default :
break;
}
}
}
}
class StackLinkedList{
public int maxSize;
public Node bottom=new Node(0);
//初始化
public StackLinkedList(int maxSize){
this.maxSize=maxSize;
}
//链表是否为空
public boolean isEmpty(){
return bottom.next==null;
}
//链表是否已满
public boolean isFull(){
boolean result=false;
int size=0;
Node temp=bottom.next;
while (true){
if (temp==null){
break;
}
temp=temp.next;
size++;
}
if (size==maxSize){
result=true;
}
return result;
}
//入栈
public void push(int no){
if (isFull()){
System.out.println("链表已满，请出栈~~~");
}else{
Node node=new Node(no);
Node temp=bottom;
while(true){
if (temp.next==null){
break;
}
temp=temp.next;
}
temp.next=node;
}
}
//出栈
public int pop(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("链表为空，请入栈~~~");
}
Node temp=bottom;
int num=0;
while (temp!=null){
if (temp.next.next==null){
num= temp.next.no;
temp.next=null;
break;
}
temp=temp.next;
}
return num;
}
//遍历栈元素
public void show(){
Stack stack=new Stack();
Node temp=bottom.next;
while (temp!=null){
stack.push(temp);
temp=temp.next;
}
while(stack.size()>0){
System.out.println(stack.pop());
}
}
}
class Node{
public Node next;
public int no;
public Node(int no){
this.no=no;}
@Override
public String toString() {
return "Node{" +
", no=" + no +
'}';
}
}
总结
1.栈，因为只是对一头进行操作，所以实现了先进后出的体现
2.本文使用的是链表，也可以使用数组；但是使用链表实现栈，可以做到栈容量的不确定性