Java實現鏈棧

一、分析

　　棧是限定僅在表的一端進行插入或刪除操作的線性表，對於棧來說，操作端稱為棧頂，另一端則稱為棧底，棧的修改是按照后進先出的原則進行的，因此又稱為后進先出的線性表。

　　鏈棧是指采用鏈式存儲結構實現的棧，通常用單鏈表來表示，在單鏈表表頭進行棧的操作。

　　一個標准的鏈棧具有如下的基本操作：

　　　　1、初始化鏈棧

　　　　2、銷毀鏈棧

　　　　3、清空鏈棧

　　　　4、檢測鏈棧是否為空

　　　　5、返回鏈棧中的元素個數

　　　　6、返回鏈棧的棧頂元素，不修改棧指針

　　　　7、向鏈棧頂壓入元素

　　　　8、從鏈棧頂彈出元素

　　　　9、從棧底到棧頂遍歷鏈棧

　　在Java中，我們可以將鏈棧中的每個結點統一定義成一個類，類中包含有“元素值”和“下一地址”兩個屬性。鏈棧的基本操作即為類的方法，每壓入一個元素即生成一個結點對象。為了操作方便，我們附設一個頭結點，頭結點不存儲值，它保存的是鏈棧的地址。這樣，初始化鏈棧即生成頭結點，銷毀鏈棧即銷毀頭結點。

二、實現

1、定義類屬性和構造函數

class InitStack{
    
    private int [] data = new int[1];  　　//存儲元素值
    
    private InitStack nextStack;  　　　　　//存儲下一地址
    
    public InitStack() {  　　　　　　　　　　//用於生成頭結點
        this.data = null;
        this.nextStack = null;
    }
    
    public InitStack(int data) {  　　　　　//用於生成鏈棧結點
        this.data[0] = data;
        this.nextStack = null;
    }
}

2、清空鏈棧

public void clearStack() {
    this.nextStack = null;  　　　　//令頭結點的下一地址為空，鏈棧即被清空
}

3、檢測鏈棧是否為空

public boolean stackEmpty() {
    if(this.nextStack == null) {  　　//判斷頭結點的下一地址是否為空即可
        return true;
    }
    return false;
}

4、返回鏈棧中的元素個數

public int stackLength() {

    InitStack theStack = this.nextStack;  　　//獲取頭結點的下一地址即鏈棧的第一個結點
    int i = 0;  　　　　　　　　　　　　　　　　 　//初始化計數器

    for (i = 0; theStack != null; i++) {  　　//循環判斷如不為空，則計數器加一
        theStack = theStack.nextStack;
    }
    return i;
}

5、返回鏈棧的棧頂元素，不修改棧指針

public int [] getTop() {

    if(this.nextStack == null) {  　　　　//判斷是否為空棧
        return null;
    }

    return this.nextStack.data;
}

6、向鏈棧頂壓入元素

public void push(int input) {
    InitStack initStack = new InitStack(input);
    initStack.nextStack = this.nextStack;
    this.nextStack = initStack;
}

7、從鏈棧頂彈出元素

public int [] pop() {

    if (this.nextStack == null) {  　　　　　　　　　　//判斷棧是否為空
        return null;
    }

    int [] i = this.nextStack.data;  　　　　　　　　 //獲取棧頂元素值
    this.nextStack = this.nextStack.nextStack;  　　//刪除棧頂元素
    return i;
}

8、從棧底到棧頂遍歷鏈棧

public String stackTraverse() {  　　　　　　　　//這里通過輸出棧元素值來表示遍歷

    InitStack theStack = this.nextStack;
    String s = "";

    while(theStack != null) {  　　　　　　　　　//循環遍歷棧
        s = theStack.data[0] + "、" + s;
        theStack = theStack.nextStack;
    }

    if(s.length() == 0) {  　　　　　　　　　　　//如果未獲得值，則直接輸出空字符串
        return s;
    }
    return s.substring(0,s.length() - 1);  　//除去最后的頓號后返回字符串

三、小結

　　以上就是鏈棧用Java的實現，由於只定義了整數的數組，因此只能操作整數數據，但鏈棧的基本思想都已實現。

四、糾正

　　隔了一段時間又回來看代碼，猛地發現這段代碼其實還不夠完善。(⊙x⊙;)

　　將鏈棧的基本操作定義成了InitStack類的方法，實例化結點時，會使每個結點都擁有這些方法，然而其實只有頭結點需要這些方法，其他結點都不需要。

　　因此可以將InitStack類定義成頭節點類，而其他節點定義成頭節點的內部類，這樣，就只有頭節點可以操作其他節點。

　　由於要修改的地方太多，這里我就不修改了，放在這里提醒自己。（就是因為懶……（＞＜））