Java栈之链式栈存储结构实现

Posted 2020-09-15 闲情偶寄

一、链栈

采用单链表来保存栈中所有元素，这种链式结构的栈称为链栈。

二、栈的链式存储结构实现

  1 package com.ietree.basic.datastructure.stack;
  2 
  3 /**
  4  * 链栈
  5  *
  6  * Created by ietree
  7  * 2017/4/29
  8  */
  9 public class LinkStack<T> {
 10 
 11     // 定义一个内部类Node，Node实例代表链栈的节点
 12     private class Node {
 13 
 14         // 保存节点的数据
 15         private T data;
 16         // 指向下个节点的引用
 17         private Node next;
 18         // 无参构造器
 19         public Node() {
 20         }
 21         // 初始化全部属性的构造器
 22         public Node(T data, Node next) {
 23 
 24             this.data = data;
 25             this.next = next;
 26 
 27         }
 28 
 29     }
 30     // 保存该链栈的栈顶元素
 31     private Node top;
 32     // 保存该链栈中已包含的节点数
 33     private int size;
 34     // 创建空链栈
 35     public LinkStack() {
 36         // 空链栈，top的值为null
 37         top = null;
 38 
 39     }
 40 
 41     // 以指定数据元素来创建链栈，该链栈只有一个元素
 42     public LinkStack(T element) {
 43 
 44         top = new Node(element, null);
 45         size++;
 46 
 47     }
 48 
 49     // 返回链栈的长度
 50     public int length() {
 51 
 52         return size;
 53 
 54     }
 55 
 56     // 进栈
 57     public void push(T element) {
 58 
 59         // 让top指向新创建的元素，新元素的next引用指向原来的栈顶元素
 60         top = new Node(element, top);
 61         size++;
 62 
 63     }
 64 
 65     // 出栈
 66     public T pop() {
 67 
 68         Node oldTop = top;
 69         // 让top引用指向原栈顶元素的下一个元素
 70         top = top.next;
 71         // 释放原栈顶元素的next引用
 72         oldTop.next = null;
 73         size--;
 74         return oldTop.data;
 75 
 76     }
 77 
 78     // 访问栈顶元素，但不删除栈顶元素
 79     public T peek(){
 80 
 81         return top.data;
 82 
 83     }
 84 
 85     // 判断链栈是否为空栈
 86     public boolean empty() {
 87 
 88         return size == 0;
 89 
 90     }
 91 
 92     // 请空链栈
 93     public void clear() {
 94 
 95         top = null;
 96         size = 0;
 97 
 98     }
 99 
100     public String toString() {
101 
102         // 链栈为空栈时
103         if (empty()) {
104 
105             return "[]";
106 
107         } else {
108 
109             StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
110             for (Node current = top; current != null; current = current.next) {
111 
112                 sb.append(current.data.toString() + ", ");
113 
114             }
115 
116             int len = sb.length();
117             return sb.delete(len - 2, len).append("]").toString();
118         }
119 
120     }
121 
122 }

测试类：

 1 package com.ietree.basic.datastructure.stack;
 2 
 3 /**
 4  * Created by ietree
 5  * 2017/4/29
 6  */
 7 public class LinkStackTest {
 8 
 9     public static void main(String[] args) {
10 
11         LinkStack<String> stack = new LinkStack<String>();
12 
13         stack.push("aaaa");
14         stack.push("bbbb");
15         stack.push("cccc");
16         stack.push("dddd");
17         System.out.println(stack);
18 
19         System.out.println("访问栈顶元素：" + stack.peek());
20 
21         System.out.println("第一次弹出栈顶元素：" + stack.pop());
22 
23         System.out.println("第二次弹出栈顶元素：" + stack.pop());
24 
25         System.out.println("两次pop之后的栈：" + stack);
26 
27     }
28 
29 }

程序输出：

[dddd, cccc, bbbb, aaaa]
访问栈顶元素：dddd
第一次弹出栈顶元素：dddd
第二次弹出栈顶元素：cccc
两次pop之后的栈：[bbbb, aaaa]