資料結構棧

棧和佇列是兩種重要的資料結構。從棧與佇列的邏輯結構上來說，它們也是線性結構，與線性表不同的是它們所支援的基本操作是受到限制的，它們是操作受限的線性表，是一種限定性的資料結構。

棧（stack）又稱堆疊，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插入、查詢、刪除等操作。表中進行插入、刪除操作的一端稱為棧頂（top），棧頂儲存的元素稱為棧頂元素。相對的，表的另一端稱為棧（bottom）。

當棧中沒有資料元素時稱為空棧；向乙個棧插入元素又稱為進棧或入棧；從乙個棧中刪除元素又稱為出棧或退棧。由於棧的插入和刪除操作僅在棧頂進行，後進棧的元素必定先出棧，所以又把堆疊稱為後進先出表（lastin first out，簡稱lifo）。

乙個堆疊及資料元素插入和刪除的過程。

stack介面

package stack;
//stack 介面
public inte***ce stack

其中涉及的異常類定義如下：

stackemptyexception堆疊為空時出棧或取棧頂元素丟擲此異常

package stack;
//stackemptyexception 堆疊為空時出棧或取棧頂元素丟擲此異常
public class stackemptyexception extends runtimeexception 
}

和線性表類似，堆疊也有兩種基本的儲存結構：順序儲存結構和鏈式儲存結構。

序儲存的表尾來作為棧頂，此時入棧、出棧等操作可以在ο(1)時間完成。

由於堆疊的操作都在棧頂完成，因此在順序棧的實現中需要附設乙個指標top 來動態的指示棧頂元素在陣列中的位置。通常top 可以用棧頂元素所在陣列下標來表示，top=-1 時表示空棧。堆疊在使用過程中所需的最大空間很難估計，因此，一般來說在構造堆疊時不應設定堆疊的最大容量。一種合理的做法和線性表的實現類似，先為堆疊分配乙個基本容量，然後在實際的使用過程中，當堆疊的空間不夠時再倍增儲存空間，這個過程所需的時間均攤到每個資料元素時間為θ(1)，不會影響操作實現的時間複雜度。

package stack;
public class stackarray implements stack 
// 返回堆疊的大小
public int getsize() 
// 判斷堆疊是否為空
public boolean isempty() 
// 資料元素e 入棧
public void push(object e) 
private void expandspace() 
// 棧頂元素出棧
public object pop() throws stackemptyexception 
// 取棧頂元素
public object peek() throws stackemptyexception 
}

鏈棧即採用鍊錶作為儲存結構實現的棧。當採用單鏈表儲存線性表後，根據單鏈表的操作特性選擇單鏈表的頭部作為棧頂。

不帶頭結點的單鏈表實現堆疊的示意圖（a1最**棧）

//stack 的鏈式儲存實現

public class stackslinked implements stack

// 返回堆疊的大小

public int getsize()

// 判斷堆疊是否為空

public boolean isempty()

// 資料元素e 入棧

public void push(object e)

// 棧頂元素出棧

public object pop() throws stackemptyexception

// 取棧頂元素

public object peek() throws stackemptyexception

}其中節點的定義如下

package stack;
public class slnode 
public slnode(object ele, slnode next) 
public slnode getnext() 
public void setnext(slnode next) 
/**************** methods of node inte***ce **************/
public object getdata() 
public void setdata(object obj) 
}

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