数组实现
public class ArrayStackDemo {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// 创建栈
ArrayStack stack = new ArrayStack(4);
boolean loop = true;// 用来判断是否退出
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String key = "";// 判断用户输入的指令
while (loop) {
System.out.println("list 展示栈全部数据");
System.out.println("pop 出栈");
System.out.println("push 入栈");
System.out.println("exit 退出程序");
key = scanner.next();
switch (key) {
case "list":
stack.list();
break;
case "pop":
int data = stack.pop();
System.out.printf("%d出栈",data);
System.out.println();
break;
case "push":
int d = 0;
System.out.println("请输入要入栈的值：");
d = scanner.nextInt();
stack.push(d);
System.out.printf("%d入栈",d);
System.out.println();
break;
case "exit":
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序结束");
}
}
// 模拟栈
class ArrayStack{
private int maxSize;// 最大容量
private int top = -1;// 栈顶
private int[] stack;// 队列
// 创建栈的构造器
public ArrayStack(int maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
this.stack = new int[this.maxSize];
}
// 判断栈是否已满
public boolean isFull() {
return top == maxSize-1;
}
// 判断栈是否为空
public boolean isEmpty() {
return top == -1;
}
// 添加数据 入栈
public void push(int n){
if (isFull()) {
System.out.println("栈已满,入不了栈了兄弟！");
return;
}
top++;
stack[top] = n;
}
// 获取栈数据 出栈
public int pop(){
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("栈已空,没人了兄弟别移了！");
}
int data = stack[top];
top--;
return data;
}
// 获取栈全部数据
public void list() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("栈空的,没人了兄弟！");
return;
}else {
for (int i = top;i >= 0;i--) {
System.out.printf("arr[%d]=%dt",i,stack[i]);
}
System.out.println();
}
}
}
链表实现
public class SingleLinkedListStackDemo {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// 创建栈
// 创建单链表实现栈
SingleLinkedListStack stack = new SingleLinkedListStack();
// StackNode dataNode1 = new StackNode(1);
// StackNode dataNode2 = new StackNode(2);
// StackNode dataNode3 = new StackNode(3);
// StackNode dataNode4 = new StackNode(4);
// stack.push(dataNode1);
// stack.push(dataNode2);
// stack.push(dataNode3);
// stack.push(dataNode4);
boolean loop = true;// 用来判断是否退出
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String key = "";// 判断用户输入的指令
while (loop) {
System.out.println("list 展示栈全部数据");
System.out.println("pop 出栈");
System.out.println("push 入栈");
System.out.println("exit 退出程序");
key = scanner.next();
switch (key) {
case "list":
// 先反转链表
stack.reverse();
// 然后打印
stack.list();
break;
case "pop":
StackNode data = stack.pop();
System.out.printf("%s出栈",data);
System.out.println();
break;
case "push":
int d = 0;
System.out.println("请输入要入栈的值：");
d = scanner.nextInt();
StackNode dataNode = new StackNode(d);
stack.push(dataNode);
System.out.printf("%s入栈",dataNode);
System.out.println();
break;
case "exit":
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序结束");
}
}
// 实现
class SingleLinkedListStack{
// 创建一个头节点
StackNode head = new StackNode(-1);
// 将当前数据添加到栈尾
public void push(StackNode sNode) {
// 定义一个临时节点 指向head;
StackNode temp = head;// 创建一个临时节点
// 遍历链表到栈尾
while(true) {
if (temp.getNext() == null) {
break;
}
temp = temp.getNext();
}
// 此时链表已到栈尾
temp.setNext(sNode);
}
// 出栈
public StackNode pop() {
// 出栈前再次反转链表
reverse();
StackNode temp = head;// 创建一个临时节点
if (temp.getNext() == null) {
throw new RuntimeException("栈空，无数据");
}
// 找到栈尾节点的前一个节点
while(true) {
if (temp.getNext().getNext() == null) {
break;
}
temp = temp.getNext();
}
StackNode data = temp.getNext();
temp.setNext(null);
return data;
}
// 先翻转原链表
public void reverse() {
// 链表为空或只有一个数据 不需要翻转 直接返回
if (head == null || head.getNext()== null) {
System.out.println("当前链表为空");
return;
}
// 定义一个新链表
StackNode newHead = new StackNode(-1);
// 辅助变量 帮助我们遍历
StackNode cur = head.getNext();
// 定义一个next 指向当前cur的下一个节点
StackNode next = null;
// 遍历当前链表 将遍历的节点取出 存放在newHead的最前面
while(cur != null) {
next = cur.getNext();// 存放当前节点的下一个节点
cur.setNext(newHead.getNext());// 将cur指向newHead的下一个节点
newHead.setNext(cur);;// 将newHead的下一个节点指向cur 即遍历当前链表取出节点放在newHead的最前面
cur = next;// 后移
}
// 最后将head 指向newHead.next并返回 完成翻转
head.setNext(newHead.getNext());
}
// 打印栈
public void list() {
// 定义一个临时变量辅助遍历
StackNode temp = head.getNext();
while (true) {
// 判断是否到了最后
if(temp == null) {
break;
}
// 打印节点内容
System.out.println(temp.toString());
// 后移指针
temp = temp.getNext();
}
}
}
// 栈节点
class StackNode{
private int no;
private StackNode next;
public StackNode(int no) {
this.no = no;
}
public int getNo() {
return no;
}
public void setNo(int no) {
this.no = no;
}
public StackNode getNext() {
return next;
}
public void setNext(StackNode next) {
this.next = next;
}
@Override
public String toString() {
return "StackNode [no=" + no + "]";
}
}
栈应用 —— 计算器
public class Calculator {
public static void main(String[] args) {
// 测试
String expression = "70*2*2-5+1-150+3-4";// 表达式
// 定义两个栈 一个符号栈 一个数字栈
ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
// 定义需要的变量
int index = 0;// 扫描器 从0 号位置开始
int num1 = 0;
int num2 = 0;
int oper = 0;
int res = 0;
char ch = ' '; //将每次扫描得到char保存到ch
String keepNum = ""; //用于拼接 多位数
// 循环扫描表达式
while(true) {
// 依次得到expression中的每一个字符
ch = expression.substring(index, index+1).charAt(0);
// 判断ch是否为符号位然后做相应处理
if (operStack.isOper(ch)) {
// 是符号位
// 判断当前的符号栈是否为空
if (operStack.isEmpty()) {
// 为空 直接入栈
operStack.push(ch);
}else {
// 不为空 要判断当前符号栈顶部的符号和当前符号的优先级
if (operStack.getPriority(ch) <= operStack.getPriority((char) operStack.peek())) {
// 当前符号位的优先级小于符号栈顶部符号的优先级
// 从数栈中拿出两个数 符号栈拿出一个符号
num1 = numStack.pop();
num2 = numStack.pop();
oper = operStack.pop();
res = numStack.cal(num1, num2, oper);
// 将计算结果添加到数栈
numStack.push(res);
//然后将当前的操作符入符号栈
operStack.push(ch);
}else {
// 说明当前符号位的优先级大于符号栈顶部符号的优先级 直接入栈
operStack.push(ch);
}
}
}else {
// // 不是符号位 是数 直接入栈
// numStack.push(ch - 48);// ch的值是ascll码 需要减去48
// 考虑多位数
keepNum += ch;
// 如果当前ch已经是最后一位就直接入栈
if (index == expression.length() - 1) {
numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
}else {
//判断下一个字符是不是数字，如果是数字，就继续扫描，如果是运算符，则入栈
//注意是看后一位，不是index++
if (operStack.isOper(expression.substring(index+1,index+2).charAt(0))) {
//如果后一位是运算符，则入栈 keepNum = "1" 或者 "123"
numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
//重要的!!!!!!, keepNum清空
keepNum = "";
}
}
}
//让index + 1, 并判断是否扫描到expression最后.
index++;
// 说明已经扫描完了 该退出了
if (index >= expression.length()) {
break;
}
}
// 从栈中弹出数据开始计算
while(true) {
// 当符号栈空的时候就说明计算结束了
// 最后在数栈中的值即为结果
if (operStack.isEmpty()) {
break;
}
num1 = numStack.pop();
num2 = numStack.pop();
oper = operStack.pop();
res = numStack.cal(num1, num2, oper);
System.out.println(res);
numStack.push(res);
}
System.out.printf("表达式%s的结果为=%d",expression,numStack.pop());
System.out.println();
System.out.println("程序结束");
}
}
//模拟栈
class ArrayStack2{
private int maxSize;// 最大容量
private int top = -1;// 栈顶
private int[] stack;// 队列
// 创建栈的构造器
public ArrayStack2(int maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
this.stack = new int[this.maxSize];
}
// 判断栈是否已满
public boolean isFull() {
return top == maxSize-1;
}
// 判断栈是否为空
public boolean isEmpty() {
return top == -1;
}
// 添加数据 入栈
public void push(int n){
if (isFull()) {
System.out.println("栈已满,入不了栈了兄弟！");
return;
}
top++;
stack[top] = n;
}
// 获取栈数据 出栈
public int pop(){
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("栈已空,没人了兄弟别移了！");
}
int data = stack[top];
top--;
return data;
}
// 获取栈全部数据
public void list() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("栈空的,没人了兄弟！");
return;
}else {
for (int i = top;i >= 0;i--) {
System.out.printf("arr[%d]=%dt",i,stack[i]);
}
System.out.println();
}
}
// 判断优先级
public int getPriority(char oper) {
// 数字越大代表优先级越高
if (oper == '*' || oper == '/') {
return 1;
}else if (oper == '+' || oper == '-') {
return 0;
}else {
return -1;// 默认只有 + - * /四种运算
}
}
// 判断是否为符号位
public boolean isOper(char val) {
return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
}
// 开始求和
public int cal(int num1,int num2,int oper) {
int res = 0;
switch (oper) {
case '+':
res = num1 + num2;
break;
case '-':
res = num2 - num1;
break;
case '*':
res = num1 * num2;
break;
case '/':
res = num2 / num1;
break;
default:
res = -1;
break;
}
return res;
}
// 查看栈顶部的值
public int peek() {
return stack[top];
}
}
