顺序栈
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了顺序栈相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1.定义
栈是仅限定在表尾进行插入和删除操作的线性表。允许进行插入和删除的一端称为栈顶（也叫表尾），另一端为栈底。栈又称为后进先出的线性表。由于栈本身是一个线性表，所以线性表的顺序存储结构和链式存储结构对于栈来说，同样是适用的。
2.栈的顺序存储结构
栈的顺序存储结构又称为顺序栈，线性表是用数组来实现的，而栈也是线性表，所以我们使用数组来实现栈。
2.1 栈的顺序存储结构实现
由于栈顶进行数据的插入和删除操作，而栈底变化不大，所以使用数组下标为0的一端作为栈底比较好。我们定义一个top变量指向栈顶元素在数组中的位置，还必须指明栈的长度StackSize,top变量需小于栈的长度。
代码实现：
class LineStack{
//空栈的判定条件为top=-1
int top=-1;
static int maxSize=8;
static Object[] array=new Object[maxSize];
public LineStack(){
}
}
2.2 进栈操作
算法思路：
1. 首先判断top指针与栈长度的大小，top指针的最大值为栈长减1；
2. 进栈操作时首先将top指针增加1；
3. 给top指针指向的数组元素的位置赋值；
代码实现：
public static void pushStackTest(LineStack stack,Object e){
//top指向的是元素在数组中的位置，空栈时值为-1
if(stack.top==stack.maxSize-1){
System.out.println("栈满");
}else{
//入栈：1.先将栈指针加1
stack.top=stack.top+1;
//2.给指针指向的数组位置赋值
stack.array[stack.top]=e;
}
}
2.3 出栈操作
算法思路：
1. 判断是否为空栈；
2. 若栈非空，指针下移；
代码实现：
public static void popStackTest(LineStack stack){
Object e=null;
//判断是否为空栈
if(stack.top==-1){
System.out.println("空栈");
}else{
//弹栈元素
e=stack.array[stack.top];
System.out.println(e);
//指针下移
stack.top=stack.top-1;
}
}
顺序栈进栈和出栈操作的时间复杂度分析：因为二者都没有for循环，所以时间复杂度为O[1]。
2.4 两栈共享空间
对于两个相同类型的栈，我们会为它开辟两个数组空间，但有可能是一个栈已经满了，另一个栈还有很大的存储空间，此时完全可以使用一个数组来存储两个栈。栈1的栈底作为数组的始端，即数组下标为0处，栈2的栈底为数组的末端，即数组下标为n-1处。这样进栈相当于两个指针向中间靠拢的过程，出栈相当于两个指针远离的过程。当top1=-1并且top2=n时，表示栈空；当top1+1=top2时，表示栈满。
两栈共享空间结构的代码实现：
class DoubleStack{
static int maxSize=14;
//两栈存储在一个数组空间中
static Object[] array=new Object[maxSize];
int top1=-1;
int top2=maxSize;
public DoubleStack(){
}
}
2.4.1 顺序栈进栈操作
算法思路：
1. 判断是否栈满，当top1+1=top2时，表示栈满；
2. 判断哪个栈有元素进栈，如果栈1进栈，top1加1后给数组赋值；若栈2进栈，top2减1后给数组赋值。
代码实现：
public static void pushDoubleStackTest(DoubleStack doubleStack,Object e,int stackNumber){
//首先判断是否栈满
if(doubleStack.top1+1==doubleStack.top2){
System.out.println("栈满");
}else if(stackNumber==1){
//栈1有元素进栈
doubleStack.top1=doubleStack.top1+1;
doubleStack.array[doubleStack.top1]=e;
}else if(stackNumber==2){
//栈2有元素进栈
doubleStack.top2=doubleStack.top2-1;
doubleStack.array[doubleStack.top2]=e;
}
}
2.4.2 顺序栈出栈操作
算法思路：
1. 首先判断哪个栈出栈；
2. 若为栈1出栈，top1减1；若为栈2出栈，top2加1；
代码实现：
public static void popDoubleStackTest(DoubleStack doubleStack,int stackNumber){
if(stackNumber==1){
if(doubleStack.top1==-1){
System.out.println("栈1为空栈");
}else{
System.out.println("出栈元素为："+doubleStack.array[doubleStack.top1]);
doubleStack.top1=doubleStack.top1-1;
}
}else if(stackNumber==2){
if(doubleStack.top2==doubleStack.maxSize){
System.out.println("栈2为空栈");
}else{
System.out.println("出栈元素为："+doubleStack.array[doubleStack.top2]);
doubleStack.top2=doubleStack.top2+1;
}
}
}
完整代码：
package com.java.Stack;
/*
* 栈的顺序存储结构及实现
* */
public class LineStackTest {
static LineStack stack=new LineStack();
static DoubleStack stack2=new DoubleStack();
public static void main(String[] args){
pushStackTest(stack, 0);
pushStackTest(stack, 1);
pushStackTest(stack, 2);
pushStackTest(stack, 3);
for(int j=0;j<stack.maxSize;j++){
System.out.println("stack:"+stack.array[j]);
}
popStackTest(stack);
popStackTest(stack);
pushDoubleStackTest(stack2,"S",1);
pushDoubleStackTest(stack2,"D",2);
pushDoubleStackTest(stack2,"A",2);
pushDoubleStackTest(stack2,"T",2);
pushDoubleStackTest(stack2,"F",1);
for(int j=0;j<stack2.maxSize;j++){
System.out.println("stack2:"+stack2.array[j]);
}
popDoubleStackTest(stack2,1);
popDoubleStackTest(stack2,1);
popDoubleStackTest(stack2,2);
for(int j=0;j<stack2.maxSize;j++){
System.out.println("stack2出栈:"+stack2.array[j]);
}
}
//两栈共享空间的出栈操作
public static void popDoubleStackTest(DoubleStack doubleStack,int stackNumber){
if(stackNumber==1){
if(doubleStack.top1==-1){
System.out.println("栈1为空栈");
}else{
System.out.println("出栈元素为："+doubleStack.array[doubleStack.top1]);
doubleStack.top1=doubleStack.top1-1;
}
}else if(stackNumber==2){
if(doubleStack.top2==doubleStack.maxSize){
System.out.println("栈2为空栈");
}else{
System.out.println("出栈元素为："+doubleStack.array[doubleStack.top2]);
doubleStack.top2=doubleStack.top2+1;
}
}
}
//两栈共享空间的进栈操作
public static void pushDoubleStackTest(DoubleStack doubleStack,Object e,int stackNumber){
//首先判断是否栈满
if(doubleStack.top1+1==doubleStack.top2){
System.out.println("栈满");
}else if(stackNumber==1){
//栈1有元素进栈
doubleStack.top1=doubleStack.top1+1;
doubleStack.array[doubleStack.top1]=e;
}else if(stackNumber==2){
//栈2有元素进栈
doubleStack.top2=doubleStack.top2-1;
doubleStack.array[doubleStack.top2]=e;
}
}
//出栈操作
public static void popStackTest(LineStack stack){
Object e=null;
//判断是否为空栈
if(stack.top==-1){
System.out.println("空栈");
}else{
//弹栈元素
e=stack.array[stack.top];
System.out.println(e);
//指针下移
stack.top=stack.top-1;
}
}
//进栈操作
public static void pushStackTest(LineStack stack,Object e){
//top指向的是元素在数组中的位置，空栈时值为-1
if(stack.top==stack.maxSize-1){
System.out.println("栈满");
}else{
//入栈：1.先将栈指针加1
stack.top=stack.top+1;
//2.给指针指向的数组位置赋值
stack.array[stack.top]=e;
}
}
}
class LineStack{
//空栈的判定条件为top=-1
int top=-1;
static int maxSize=8;
static Object[] array=new Object[maxSize];
public LineStack(){
}
}
class DoubleStack{
static int maxSize=14;
//两栈存储在一个数组空间中
static Object[] array=new Object[maxSize];
int top1=-1;
int top2=maxSize;
public DoubleStack(){
}
以上是关于顺序栈的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章