【Java】数据结构-利用动态数组自定义栈LIFO

admin 2022年1月10日03:30:49评论15 views字数 4088阅读13分37秒阅读模式

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栈 Stack

  • 只能从一端放入元素,后进先出

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自定义栈和动态数组实现过程截图

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自定义栈和动态数组实现完整代码

Stack.java(栈接口)

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public interface Stack<E> {

int getSize();
boolean isEmpty();
void push(E e);
E pop();
E peek();
}

Array.java(动态数组)

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public class Array<E> {

private E[] data;
private int size; //大小

// 构造函数 转入数组的容量capacity构造Array
public Array(int capacity){
data =(E[])new Object[capacity];
size = 0 ;
}

// 无参的构造函数,默认数组的容量capacity = 10
public Array(){
this(10); //调用有参构造函数传入10设定初始大小
}

// 获取数组中元素个数
public int getSize(){
return size;
}

// 获取数组的容量
public int getCapacity(){
return data.length;
}

//返回数组是否为空
public boolean isEmpty(){
return size == 0;
}

// 向所有元素后添加一个新元素
public void addLast(E e){

// if(size == data.length) {
// throw new IllegalArgumentException("AddLast failed. Array is full.");
// }
// data[size] = e;
// size ++;
add(size, e);
}

// 在所有元素前添加一个新元素
public void addFirst(E e){
add(0, e);
}

// 在第index个位置插入一个新元素e
public void add(int index, E e){

if(index < 0 || index > size ){
throw new IllegalArgumentException("Add failed. Require index >=0 and index <= size.");
}

if(size == data.length) {
resize(2 * data.length);
}

for(int i = size - 1 ; i >= index ; i --){
data[i + 1]=data[i];
}
data[index] = e;
size ++;
}

// 获取index索引位置的元素
public E get(int index){
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal.");
return data[index];
}

public E getLast(){
return get(size - 1);
}

public E getFirst(){
return get(0);
}

// 修改index索引位置的元素为e
public void set(int index, E e){
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("set failed. Index is illegal.");
data[index] = e;

}

// 查找数组中是否有元素e
public boolean contains(E e){
for(int i = 0 ; i < size ; i++)
{
if(data[i].equals(e))
return true;
}
return false;
}

// 查找数组中元素e所在的索引,如果不存在元素e,则返回-1
public int find(E e){
for(int i = 0 ; i < size ; i++)
{
if(data[i].equals(e))
return i;
}
return -1;
}

// 从数组中删除index位置的元素,返回删除的元素
public E remove(int index){
if(index < 0 || index >= size)
{
throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");
}
E ret = data[index];
for(int i = index + 1 ; i < size ; i ++)
{
data[i-1] = data[i];
}
size --;
data[size] = null; //让他自动回收 非必须写 loitering objects != memory leak

if(size == data.length / 4 && data.length / 2 != 0)
resize(data.length / 2);
return ret;
}

// 从数组中删除第一个元素,返回删除的元素
public E removeFirst(){
return remove(0);
}

// 从数组中删除最后一个元素,返回删除的元素
public E removeLast(){
return remove(size-1);
}

// 从数组中删除元素e
public void removeElement(E e){
int index = find(e);
if(index != -1)
remove(index);
}


//system.out.print()所输出的类型toString覆盖
@Override
public String toString(){

StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append(String.format("Array: size = %d, capacity = %d \n", size, data.length));
res.append('[');
for(int i = 0 ; i < size ; i ++){
res.append(data[i]);
if(i != size - 1)
res.append(", ");
}
res.append(']');
return res.toString();
}

private void resize(int newCapacity){
E[] newData = (E[])new Object[newCapacity];
for(int i = 0 ; i < size ; i ++)
newData[i] = data[i];
data = newData;
}
}

ArrayStack.java(自定义动态数组栈)

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public class ArrayStack<E> implements Stack<E> {

Array<E> array; //动态数组

public ArrayStack(int capacity){
array = new Array<>(capacity);
}

public ArrayStack(){
array = new Array<>();
}

@Override
public int getSize(){
return array.getSize();
}

@Override
public boolean isEmpty(){
return array.isEmpty();
}

public int getCapacity(){
return array.getCapacity();
}

@Override
public void push(E e){
array.addLast(e);
}

@Override
public E pop(){
return array.removeLast();
}

@Override
public E peek(){
return array.getLast();
}

@Override
public String toString(){
StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append("Stack: ");
res.append('[');
for (int i = 0 ; i < array.getSize() ; i ++){
res.append(array.get(i));
if(i != array.getSize()-1)
res.append(", ");
}
res.append("] top");
return res.toString();
}
}

Main.java(测试栈的后进先出原理)

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public class Main {

public static void main(String[] args){

ArrayStack<Integer> stack = new ArrayStack<>();

for(int i = 0 ; i < 5 ; i++){
stack.push(i);
System.out.println(stack);
}

stack.pop();
System.out.println(stack);
}
}

FROM:gylq.gitee Author:孤桜懶契

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