数据结构之栈
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了数据结构之栈相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
栈的介绍
1)栈是一个先入后出的有序列表
2)允许插入和删除的一端,为变化的一端,称为栈顶,另一端是固定的一端,为栈底
数组模拟栈
代码实现
package 数据结构.栈;
import java.util.Scanner;
public class ArrayStackDemo
public static void main(String[] args)
ArrayStack stack = new ArrayStack(4);
String key ="";
boolean loop =true;
Scanner scanner =new Scanner(System.in);
while (loop)
System.out.println("show:表示显示栈");
System.out.println("exit:表示退出栈");
System.out.println("push:表示添加数据到栈");
System.out.println("pop:表示从栈取出数据");
key = scanner.next();
switch (key)
case "show":
stack.list();
break;
case "push":
System.out.println("请输入一个数");
int value =scanner.nextInt();
stack.push(value);
break;
case "pop":
try
int res = stack.pop();
System.out.printf("出栈的数据是%d\\n",res);
catch (Exception e)
System.out.println(e.getMessage());
break;
case "exit":
scanner.close();
loop =false;
break;
default:
break;
System.out.println("程序退出了--");
//定义一个类表示栈结构
class ArrayStack
private int maxSize;//栈的大小
private int[] statck;//数组
private int top = -1;//top表示栈顶,初始化为-1
//构造器
public ArrayStack(int maxSize)
this.maxSize =maxSize;
statck = new int[this.maxSize];
//判断栈是否满了
public boolean isFull()
return top == maxSize-1;
//判断栈是否为空
public boolean isEmpty()
return top==-1;
//入栈
public void push(int value)
//先判断栈是否满
if(isFull())
System.out.println("栈满");
return;
top++;
statck[top]= value;
//出栈
public int pop()
if (isEmpty())
throw new RuntimeException("栈空,没有数据");
int value =statck[top];
top--;
return value;
//遍历
public void list()
if (isEmpty())
System.out.println("没有数据");
return;
//从栈顶开始
for(int i=top;i>=0;i--)
System.out.printf("stack[%d]=%d\\n",i,statck[i]);
栈实现综合计算器
代码实现
package 数据结构.栈;
public class Calculator
public static void main(String[] args)
//根据前面老师思路,完成表达式的运算
String expression = "7*2*2-5+1-5+3-4"; // 15//如何处理多位数的问题?
//创建两个栈,数栈,一个符号栈
ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
//定义需要的相关变量
int index = 0;//用于扫描
int num1 = 0;
int num2 = 0;
int oper = 0;
int res = 0;
char ch = ' '; //将每次扫描得到char保存到ch
String keepNum = ""; //用于拼接 多位数
//开始while循环的扫描expression
while(true)
//依次得到expression 的每一个字符
ch = expression.substring(index, index+1).charAt(0);
//判断ch是什么,然后做相应的处理
if(operStack.isOper(ch)) //如果是运算符
//判断当前的符号栈是否为空
if(!operStack.isEmpty())
//如果符号栈有操作符,就进行比较,如果当前的操作符的优先级小于或者等于栈中的操作符,就需要从数栈中pop出两个数,
//在从符号栈中pop出一个符号,进行运算,将得到结果,入数栈,然后将当前的操作符入符号栈
if(operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek()))
num1 = numStack.pop();
num2 = numStack.pop();
oper = operStack.pop();
res = numStack.cal(num1, num2, oper);
//把运算的结果如数栈
numStack.push(res);
//然后将当前的操作符入符号栈
operStack.push(ch);
else
//如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符, 就直接入符号栈.
operStack.push(ch);
else
//如果为空直接入符号栈..
operStack.push(ch); // 1 + 3
else //如果是数,则直接入数栈
//numStack.push(ch - 48); //? "1+3" '1' => 1
//分析思路
//1. 当处理多位数时,不能发现是一个数就立即入栈,因为他可能是多位数
//2. 在处理数,需要向expression的表达式的index 后再看一位,如果是数就进行扫描,如果是符号才入栈
//3. 因此我们需要定义一个变量 字符串,用于拼接
//处理多位数
keepNum += ch;
//如果ch已经是expression的最后一位,就直接入栈
if (index == expression.length() - 1)
numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
else
//判断下一个字符是不是数字,如果是数字,就继续扫描,如果是运算符,则入栈
//注意是看后一位,不是index++
if (operStack.isOper(expression.substring(index+1,index+2).charAt(0)))
//如果后一位是运算符,则入栈 keepNum = "1" 或者 "123"
numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
//重要的!!!!!!, keepNum清空
keepNum = "";
//让index + 1, 并判断是否扫描到expression最后.
index++;
if (index >= expression.length())
break;
//当表达式扫描完毕,就顺序的从 数栈和符号栈中pop出相应的数和符号,并运行.
while(true)
//如果符号栈为空,则计算到最后的结果, 数栈中只有一个数字【结果】
if(operStack.isEmpty())
break;
num1 = numStack.pop();
num2 = numStack.pop();
oper = operStack.pop();
res = numStack.cal(num1, num2, oper);
numStack.push(res);//入栈
//将数栈的最后数,pop出,就是结果
int res2 = numStack.pop();
System.out.printf("表达式 %s = %d", expression, res2);
//先创建一个栈,直接使用前面创建好
//定义一个 ArrayStack2 表示栈, 需要扩展功能
class ArrayStack2
private int maxSize; // 栈的大小
private int[] stack; // 数组,数组模拟栈,数据就放在该数组
private int top = -1;// top表示栈顶,初始化为-1
//构造器
public ArrayStack2(int maxSize)
this.maxSize = maxSize;
stack = new int[this.maxSize];
//增加一个方法,可以返回当前栈顶的值, 但是不是真正的pop
public int peek()
return stack[top];
//栈满
public boolean isFull()
return top == maxSize - 1;
//栈空
public boolean isEmpty()
return top == -1;
//入栈-push
public void push(int value)
//先判断栈是否满
if(isFull())
System.out.println("栈满");
return;
top++;
stack[top] = value;
//出栈-pop, 将栈顶的数据返回
public int pop()
//先判断栈是否空
if(isEmpty())
//抛出异常
throw new RuntimeException("栈空,没有数据~");
int value = stack[top];
top--;
return value;
//显示栈的情况[遍历栈], 遍历时,需要从栈顶开始显示数据
public void list()
if(isEmpty())
System.out.println("栈空,没有数据~~");
return;
//需要从栈顶开始显示数据
for(int i = top; i >= 0 ; i--)
System.out.printf("stack[%d]=%d\\n", i, stack[i]);
//返回运算符的优先级,优先级是程序员来确定, 优先级使用数字表示
//数字越大,则优先级就越高.
public int priority(int oper)
if(oper == '*' || oper == '/')
return 1;
else if (oper == '+' || oper == '-')
return 0;
else
return -1; // 假定目前的表达式只有 +, - , * , /
//判断是不是一个运算符
public boolean isOper(char val)
return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
//计算方法
public int cal(int num1, int num2, int oper)
int res = 0; // res 用于存放计算的结果
switch (oper)
case '+':
res = num1 + num2;
break;
case '-':
res = num2 - num1;// 注意顺序
break;
case '*':
res = num1 * num2;
break;
case '/':
res = num2 / num1;
break;
default:
break;
return res;
以上是关于数据结构之栈的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章