数据结构之「栈」

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什么是栈?
栈 是一种抽象的数据结构,只允许在有序线性数据集合的一段进行入栈和出栈操作,因此是按照后进先出(LIFO, Last In First Out)的原理操作元素。允许进行入栈和出栈的一端称为栈顶(TOP),另一端称为栈底(BOTTOM)。栈顶会随出栈入栈浮动的,当栈中元素个数为零时称为空栈。
栈常用一维数组或链表来实现。
栈的特点:先进后出,后入先出。除头尾节点外,每个元素有一个前驱节点,一个后继节点。

栈有什么作用?
由于栈结构是后进先出原则,常用于程序里的递归,函数调用,局部变量临时存储,浏览器里的前进后。在大话数据结构和算法一书中举例特形象,手枪的弹夹就是栈的典型使用,装弹其实就是入栈操作,开枪其实就是出栈操作。
栈该怎么使用?
我用一维数组来简单实现入栈出栈。栈的存储结构
public class Stack {
// 存储元素
Object[] elementData;
// 元素个数
int elementCount;
}
入栈
public E push(E item) {
// 需要的最小容量是当前元素总数 + 1
int minCapacity = elementCount + 1;
// 假如最小需要元素总数大于数组长度,这扩容一倍
if (minCapacity – elementData.length > 0) {
int newCapacity = minCapacity * 2;
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
// 给元素总数加一并把元素赋值给数组
elementData[elementCount++] = item;
}
出栈
public E pop() {
// 获取元素总数
int len = elementCount;
// 获取栈顶元素
E obj = (E) elementData[len – 1];
// 元素减一
elementCount–;
// 置空
elementData[elementCount] = null;
}
总结
栈 在计算机的世界里是一个非常常用的数据结构,函数调用的存储和函数里分配的局部变量都用栈结构来存储的。浏览器里的前进和后退也就是一个入栈和出栈的操作。这里是用数组的方式来作为栈的存储结构,有兴趣的朋友可以用链表的方式来实现栈结构。
PS: 清山绿水始于尘,博学多识贵于勤。我有酒,你有故事吗?微信公众号:「清尘闲聊」。欢迎一起谈天说地,聊代码。

正文完
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