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能查个人信息的网站,中文搜索引擎大全,北京期刊网站建设,外贸免费网站制作1. 栈的概述: 1.1 生活中的栈 存储货物或供旅客住宿的地方,可引申为仓库、中转站。例如酒店,在古时候叫客栈,是供旅客休息的地方,旅客可以进客栈休息,休息完毕后就离开客栈 1.2计算机中的栈 将生活中的…

1. 栈的概述:

1.1 生活中的栈

存储货物或供旅客住宿的地方,可引申为仓库、中转站。例如酒店,在古时候叫客栈,是供旅客休息的地方,旅客可以进客栈休息,休息完毕后就离开客栈

1.2计算机中的栈

  • 将生活中的栈的概念引入到计算机汇总,就是供数据休息的地方,它是一种数据结构,数据既可以进入到栈中,又可以从栈中出去。
  • 栈是一种基于先进后出(FILO)的数据结构,是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。
    • 它按照先进后出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)
  • 我们称数据进入到栈的动作为压栈,数据从栈中出去的动作为弹栈

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2. 栈的实现

2.1 栈API设计

类名Stack
构造方法Stack():创建Stack对象
成员方法1. public boolean isEmpty():判断栈是否为空,是返回true,否返回false
2. public int size():获取栈中元素的个数
3. public T pop():弹出栈元素
4. public void push(T t):向栈中压入元素t
成员变量1. private Node head:记录首节点
2. private int N:当前栈的元素个数
成员内部类private class Node:节点类

2.2 代码实现

package com.renexdemo.linear;import java.util.Iterator;public class Stack<T> implements Iterable<T> {private Node head;private int N;// 节点类private static class Node<T>{public T item;// 存储元素public Node next;// 指向下一个节点public Node(T item, Node next) {this.item = item;this.next = next;}}// 初始化栈public Stack() {this.head = new Node(null,null);this.N = 0;}// 判断栈是否为空public boolean isEmpty(){return N == 0;}// 获得栈中的数量public int size(){return N;}// 压栈public void push(T t){// 找到首节点指向的第一个节点Node oldNode = head.next;// 创建新节点Node<T> newNode = new Node<>(t, null);// 让首节点指向新节点head.next = newNode;// 让新节点指向原来的第一个节点newNode.next = oldNode;// 元素个数+1N++;}// 弹栈public T pop(){// 找到首节点指向的第一个节点Node oldFirst = head.next;if (oldFirst == null){return null;}// 让首节点指向原来第一个节点的下一个节点head.next=oldFirst.next;// 元素个数-1N--;return (T) oldFirst.item;}@Overridepublic Iterator<T> iterator() {return new SIterator();}private class SIterator implements Iterator{private Node n;public SIterator() {this.n = head;}@Overridepublic boolean hasNext() {return n.next != null;}@Overridepublic Object next() {n = n.next;return n.item;}}
}

3. 案例

3.1 括号匹配问题

问题描述:

给定一个字符串,里边可能包含"()"小括号和其他字符,请编写程序检查该字符串中的小括号是否成对出现

例如:

"(上海)(长安)":正确匹配;
"上海((长安))":正确匹配;
"上海(长安(北京)(深圳)南京)":正确匹配;
"上海(长安))":错误匹配;
"(上海(长安)":错误匹配;

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代码实现

// 判断str中的括号是否匹配
public static boolean isMatch(String str){// 1. 创建栈对象,用来存储左括号Stack<String> chars = new Stack<>();// 2. 从左往右遍历字符串for (int i = 0; i < str.length(); i++) {String currChar = str.charAt(i) + "";// 3. 判断当前字符是否为左括号,如果是,则把字符放入到栈中if (currChar.equals("(")){chars.push(currChar);}else if (currChar.equals(")")){// 4. 继续判断当前字符是否是有括号,// 如果是,则从栈中弹出一个左括号,并判断弹出的结果是否为null// 如果为null证明没有匹配的左括号,如果不为null,则存在匹配的左括号String pop = chars.pop();if (pop == null){return false;}}}// 5. 判断栈中还有没有剩余的左括号,如果有,则证明括号不匹配if (chars.size() == 0){return true;}else {return false;}
}

3.2 逆波兰表达式求值问题

3.2.1 中缀表达式

​ 中缀表达式就是我们平常生活中使用的表达式,例如:1+3*2,2,2-(1+3)等等,中缀表达式的特点是:二元运算符总是置于两个操作数中间。

​ 中缀表达式是人们最喜欢的表达式方式,因为简单、易懂。但是对于计算机来说就不是这样了,因为中缀表达式的运算顺序不具有规律性,不同的运算符具有不同的优先级,如果计算机执行中缀表达式,需要解析表达式语义,做大量的优先级相关操作

3.2.2 逆波兰表达式(后缀表达式):

​ 逆波兰表达式是 波兰逻辑学家j · 卢卡西维兹(J · Lukasewicz) 于1929年首先提出的一种表达式的表示方法,后缀表达式的特点:运算符总是放在跟它相关的操作数之后

中缀表达式逆波兰表达式
a+bab+
a+(b-c)abc-+
a+(b-c)*dabc-d*+
a*(b-c)+dabc-*d+

3.2.3 需求:

给定一个只包含加减乘除四种运算的逆波兰表达式的数组表示方式,求出该逆波兰表达式的结果

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3.2.4 实现代码

// 执行逆波兰表达式
public static int caculote(String[] notaion){// 1. 定义一个栈,用来存储操作数Stack<Integer> oprands = new Stack<>();// 2. 从左往右遍历逆波兰表达式,得到每一个元素for (int i = 0; i < notaion.length; i++) {String curr = notaion[i];Integer o1,o2,result;// 3. 判断当前元素是运算符还是操作数switch (curr){// 4. 运算符,从栈中弹出两个操作数,完成运算,运算玩的结果压入到栈中case "+":o1 = oprands.pop();o2 = oprands.pop();result = o2 + o1;oprands.push(result);break;case "-":o1 = oprands.pop();o2 = oprands.pop();result = o2 - o1;oprands.push(result);break;case "*":o1 = oprands.pop();o2 = oprands.pop();result = o2 * o1;oprands.push(result);break;case "/":o1 = oprands.pop();o2 = oprands.pop();result = o2 / o1;oprands.push(result);break;default:// 5. 操作数,把该操作数放入到栈中oprands.push(Integer.parseInt(curr));break;}}// 6. 得到栈中最后一个元素,就是逆波兰表达式的结果int reulst = oprands.pop();return reulst;
}
3.2.4.1 逻辑问题

当做进行运算符计算时,由于栈是先进后出类型。

所以弹出两个元素,不能是第一个弹出的元素对第二个元素进行运算。

例如:{17,16}

  • 17先压栈,然后16

  • 那么在弹栈后,16为第一个元素,17为第二个元素,当作 / 或 - 运算时就不符合本身的运算逻辑了
    意思是原来操作逻辑是17-16那么经过弹栈后,两者互调了位置变成了16-17。这两个结果是截然不同的

4. 总结:

常见,常用的数据结构,同样也比较好实现,可以在许多的业务场景中见到类似的模式,分析这种结构后可以提高一定的见解。

http://www.dinnco.com/news/35817.html

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