數組實現棧的順序存儲功能

 

首先先了解一下棧的特性：
棧：stack,又稱堆棧，它是運算受限的線性表，其限制是僅允許在表的一端進行插入和刪除操作，不允許在其他任何位置進行添加、查找、刪除等操作。

簡單的說：採用該結構的集合，對元素的存取有如下的特點：
1.先進後出（即，存進去的元素，要在後它後面的元素依次取出後，才能取出該元素）。例如，子彈壓進彈夾，先壓進去的子彈在下面，後壓進去的子彈在上面，當開槍時，先彈出上面的子彈，然後才能彈出下面的子彈。
2.棧的入口、出口的都是棧的頂端位置。

因爲棧的操作會有異常的情況存在，所以自定義一個異常，繼承於RuntimeException

/**
 * 自定義當棧爲空時進行操作時的異常
 */
public class StackEmptyException extends RuntimeException{
    public StackEmptyException(String err){
        super(err);
    }
}

先定義一個棧的功能接口，方便操作

/**
 * 定義棧常用功能的接口
 */
public interface Stack {
    //返回棧中的元素個數
    public int getSize();

    //入棧
    public void push(Object obj);

    //出棧
    public Object pop() throws StackEmptyException;

    //去除棧頂元素
    public Object peek() throws StackEmptyException;

    //判斷是否棧爲空
    public boolean isEmpty();

}

運用數組特性實現棧的順序存儲功能

/**
 * 棧的順序存儲實現
 */
public class StackArray implements Stack{
    private final int LEN=10;   //定義棧的默認存儲容量
    private Object[] elements;  //定義數據元素數組
    private int top;    //棧頂指針

    //構造方法初始化數據
    public StackArray() {
        top=-1;                 //此時棧爲空
        elements=new Object[LEN];
    }

    //輔助方法，當棧的容量不夠時進行擴容
    public void escape(){
        Object[] arr=new Object[LEN+10];
        System.arraycopy(elements,0,arr,0,elements.length);
        elements=arr;
    }
    //獲取元素個數
    @Override
    public int getSize() {
        return top+1;
    }

    //入棧
    @Override
    public void push(Object obj) {
        if (getSize()>=elements.length) escape();
        elements[++top]=obj;
    }

    //出棧
    @Override
    public Object pop() throws StackEmptyException {
        if (getSize()<1)
            throw new StackEmptyException("錯誤，棧中沒有元素");
        Object obj=elements[top];
        elements[top--]=null;
        return obj;
    }

    //取棧頂元素
    @Override
    public Object peek() throws StackEmptyException {
        if (getSize()<1)
            throw new StackEmptyException("錯誤，棧爲空");
        Object obj=elements[top];
        return obj;
    }

    //判斷棧是否爲空
    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return top==-1;
    }
}