1.什么是栈?
(1)只能从一端添加元素,也只能从一端取出元素,这一端称为栈顶。
(2)栈是一种后进先出的数据结构
画个图:
2.栈的实现
(1)定义一个栈的接口
接口是类的行为的抽象。
以下行为分别为,(1)向栈内添加元素,(2)从栈中取出元素,(3)查看栈顶元素,(4)判断栈是否为空,(5)获取栈内元素的个数
public interface Stack{voidpush (E e);
E pop ();
E peek ();booleanisEmpty ();intgetSize();
}
(2)实现接口
实现类的成员变量和构造方法
public class ArrayStack implements Stack{private Arrayarray;
//有容量传入的构造方法public ArrayStack (intcapacity) {
array= new Array<>(capacity);
}
//无容量传入的构造方法publicArrayStack () {
array= new Array<>();
}
}
实现接口定义的方法
//向栈中添加元素
public voidpush (E e) {
array.addLast(e);
}//向栈中取出元素
publicE pop () {returnarray.removeLast();
}//查看栈顶元素
publicE peek () {returnarray.getLast();
}//判断栈是否为空
public booleanisEmpty () {returnarray.isEmpty();
}//查看栈中元素的个数
public intgetSize(){returnarray.getSize();
}
自定义方法
//查看栈的容量
public intgetCatacity() {returnarray.getCapacity();
}
重写toString方法
@OverridepublicString toString () {
StringBuilder stringBuilder= newStringBuilder();
stringBuilder.append("Stack,");
stringBuilder.append("[");for (int i = 0; i < array.getSize(); i++) {
stringBuilder.append(array.getByIndex(i));if (i != array.getSize() - 1) {
stringBuilder.append(',');
}
}
stringBuilder.append("] top");returnstringBuilder.toString();
}
3.栈的应用
leetcode第20题 :有效的括号
给定一个只包括 '(',')','{','}','[',']' 的字符串,判断字符串是否有效。
有效字符串需满足:
左括号必须用相同类型的右括号闭合。
左括号必须以正确的顺序闭合。
注意空字符串可被认为是有效字符串。
示例 1:
输入: "()"
输出: true
示例 2:
输入: "()[]{}"
输出: true
示例 3:
输入: "(]"
输出: false
示例 4:
输入: "([)]"
输出: false
示例 5:
输入: "{[]}"
输出: true
解题思路
借助栈的后进先出的特性,来解决这个对称性比对问题。
思路: 将'(' '[' '{' 装入栈中,如果遇到非这三种括号的类型,则取出栈顶元素与之比较,如果中途有不匹配的,则返回false,如果均匹配,最终栈一定是空的,返回true.
实现:(1)将字符串拆开遍历成一个个的字符型,然后进行一个If判断,如果满足,则装入栈中。
(2)否则进去else子句中,在子句中,进行了4个判断语句;此处可以将这4个语句想象为4个监察,如果有一个不满足,那就不能继续下去;
(3)第一个判断语句验证此时栈是否为空,如果为空,那显然是不对的,没有进行,第二,三,四个判断语句均为验证是否匹配。
(4)如果能顺利的走到最后,那么进行最后一次验证,看栈里面是否为空,为空则返回true。此时整段代码跑完,证明传入的字符串符合规则。
解题代码:
public classSolution {public booleanisValid(String s) {
ArrayStack arrayStack = new ArrayStack<>();for (int i = 0; i< s.length(); i++) {char c =s.charAt(i);if (c == '{' || c =='[' || c =='(') {
arrayStack.push(c);
}else{if(arrayStack.isEmpty()) {return false;
}
//pop()方法为取出栈顶元素,并且返回元素的值char top =arrayStack.pop();if (c == '}' && top != '{') {return false;
}if (c == ']' && top != '[') {return false;
}if (c == ')' && top != '(') {return false;
}
}
}returnarrayStack.isEmpty();
}
}