栈也是一种线性表结构,相较于数组,栈对应的操作是数组的子集,我们只要实现从一端添加元素,并从这个一端取出元素,这一端我们称呼它为栈顶,正是由于这种结构,它具有“后入先出”(LIFO : Last In First Out )的特性。利用这种特性,可以为我们解决掉计算机世界中的很多应用场景遇到的特殊问题,比如:
- 编辑器集成的Undo撤销操作,我们可以在每次编辑文本的时候,记录一个快照到栈中,当你需要unDo操作时,出栈即可。
- 另一种常用的场景就是程序调用系统栈执行子函数调用的例子。比如Go语言的函数调用的时候,goroutine 会创建一个轻量的线程,在一个栈中创建栈帧,当我们遇到在main方法体中调用子方法时,就会终止当前活动栈帧(active frame),并记录当前代码的执行位置,压入另一个栈帧作为活动栈帧 ,当活动栈帧运行完方法后,就会出栈,回到上次外面的函数调用位置。举例说明 ↓
func A(){
B() // 第66行,记作B66
}
func B(){
C() //第88行,记作C88
}
A66 压入栈 --> B88压入栈 ->C执行完了,计算机蒙圈了 -->然后查看栈顶元素B88 -->找到人生目标了,又继续执行B88 ,等B88执行完出栈 --->计算机蒙圈了,就要查看系统栈,发现栈顶元素是A66时 --> 继续执行A66 执行完了,又蒙圈了 -->就来查看栈顶元素,发现栈中没有元素了。至此就全部执行完了。
利用前面的动态数组,实现属于自己的一个栈。同样看一下JDK的栈定义,我们的实现尽量向JDK的定义的栈的语言意义上靠近。参考后,代码如下:
package com.company.array;
public interface Stack<E> {
E push(E item);
E pop();
E peek();
boolean empty();
int search(Object o);
}
int search(Object o); 查找这个元素和栈顶的距离,这个貌似用不上,我们就先返回0。
根据要求设计出属于我们自己的栈:
package com.company.array;
public class MyStack<E> implements Stack<E>{
private DynamicArray<E> dynamicArray = new DynamicArray<>();
@Override
public E push(E item) {
dynamicArray.addLast(item);
return item;
}
@Override
public E pop() {
E remove = dynamicArray.remove(dynamicArray.getSize() - 1);
return remove;
}
@Override
public E peek() {
return dynamicArray.get(dynamicArray.getSize() - 1);
}
@Override
public boolean empty() {
return dynamicArray.getSize() == 0 ;
}
@Override
public int search(Object o) {
return 0;
}
}
解决Leedcode 上的一个问题:
代码参考:
package com.company.array.queue;
public class CharacterIsValid {
// () or [] {} () 匹配 。leedcode
public static boolean isValid(String s){
MyStack<Character> stack = new MyStack<>();
for(int i = 0 ;i<s.length();i++){
char c = s.charAt(i);
if(c == '(' || c== '[' || c== '{' ){
stack.push(c);
}else {
Character pop = stack.pop();
if(c==')' && pop !='('){
return false;
}
if(c=='}' && pop !='{'){
return false;
}
if(c==']' && pop !='['){
return false;
}
}
}
//只有栈里的,全部匹配完毕,才能算真的符合情况。有元素,没得匹配,pop不出去的情况,也算无效。
return stack.empty();
}
public static void main(String[] args) {
String s = "({}[])";
boolean valid = isValid(s);
System.out.println(valid);
}
}
栈在计算机中是一个很重要的线性表,可以利用数组实现也可以利用链表实现,下面我们将开启新的一篇来介绍一下链表的相关知识和具体实现。
下一篇见,加油!