【数据结构】栈的链式存储结构及实现

本文转自：疯狂Java 突破程序员基本功的16课
    程序可以采用单链表来保存栈中所以元素，这种链式结构的栈也被称为链栈。对于链栈而言，栈顶元素不断地改变，程序只有使用一个top引用来记录当前的栈顶元素即可。top引用变量永远引用栈顶元素，再使用一个size变量记录当前栈中包含多少元素即可。

1.进栈
    对于链栈的进栈操作，程序只需要做如下两件事情：
  (1)让top引用指向新添加的元素，新元素的next引用执行原来的栈顶元素；
  (2)让记录栈内元素个数的size变量+1。

2.出栈
    对于链栈的出栈操作，需要将栈顶元素弹出栈，程序需要做两件事情：
  (1)让top引用执行原栈顶元素的下一个元素，并释放原来的栈顶元素；
  (2)让记录栈内元素的size变量-1。

LinkStack.java

package com.syc.crazejava.chapter10;

public class LinkStack<T> {

	// 定义一个内部类Node，Node实例代表链栈的节点
	private class Node{
		// 保存节点的数据
		private T data;
		// 指向下个节点的引用
		private Node next;
		// 无参数的构造器
		public Node(){
		}
		// 初始化全部属性的构造器
		public Node(T data,Node next){
			this.data = data;
			this.next = next;
		}
	}
	
	// 保存该链栈的栈顶元素
	private Node top;
	// 保存该链栈中已包含的节点数
	private int size;
	// 创建空链栈
	public LinkStack(){
		// 空链栈，top的值为null
		top = null;
	}
	// 以指定数据元素来创建链栈，该链栈只有一个元素
	public LinkStack(T element){
		top = new Node(element,null);
		size ++;
	}
	// 返回链栈的长度
	public int length(){
		return size;
	}
	// 进栈
	public void push(T element){
		// 让top指向新创建的元素，新元素的next引用指向原来的栈顶元素
		top = new Node(element,top);
		size ++;
	}
	// 出栈
	public T pop(){
		Node oldTop = top;
		// 让top引用指向原栈顶元素的下一个元素
		top = top.next;
		// 释放原栈顶元素的next引用
		oldTop.next = null;
		size--;
		return oldTop.data;
	}
	// 访问栈顶元素，但不删除栈顶元素
	public T peek(){
		return top.data;
	}
	// 判断链栈是否为空栈
	public boolean empty(){
		return size == 0;
	}
	// 清空链栈
	public void clear(){
		// 将底层数组所有元素赋为null
		top = null;
		size = 0;
	}
	
	public String toString(){
		// 链栈为空链栈时
		if(empty()){
			return "[]";
		}else{
			StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
			for(Node current = top; current != null; current = current.next){
				sb.append(current.data.toString() + ",");
			}
			int len = sb.length();
			return sb.delete(len - 1, len).append("]").toString();
		}
	}
}

LinkStackTest.java

package com.syc.crazejava.chapter10;

public class LinkStackTest {

	public static void main(String[] args){
		LinkStack<String> stack = new LinkStack<String>();
		// 不断入账
		stack.push("aaa");
		stack.push("bbb");
		stack.push("ccc");
		stack.push("ddd");
		System.out.println(stack);
		// 访问栈顶元素
		System.out.println("访问栈顶元素：" + stack.peek());
		// 弹出一个元素
		System.out.println("第一次弹出栈顶元素：" + stack.pop());
		// 再次弹出一个元素
		System.out.println("第二次弹出栈顶元素：" + stack.pop());
		System.out.println("两次pop之后的栈：" + stack);
	}
}

引用

[ddd,ccc,bbb,aaa]
访问栈顶元素：ddd
第一次弹出栈顶元素：ddd
第二次弹出栈顶元素：ccc
两次pop之后的栈：[bbb,aaa]