使用循环单向链表实现堆栈

Question

我正在尝试使用循环单链表作为底层数据结构在 Java 中实现堆栈。 我放置了循环链表的插入函数来代替堆栈的推送函数等等。 我没有任何错误，但我在显示堆栈时遇到了麻烦。 如果有人能指出我如何显示堆栈的正确方向或出了什么问题，我将不胜感激！

这是我的堆栈类：

public class Stack {
private int maxSize; // size of stack array
private long[] stackArray;
private int top; // top of stack

private Node current = null;           // reference to current node
private int count = 0;              // # of nodes on list
private long iData;


public Stack(int s) // constructor
{
    maxSize = s; // set array size
    stackArray = new long[maxSize]; // create array
    top = -1; // no items yet
}
public void push(long j) // put item on top of stack
{
    Node n = new Node(j);
    if(isEmpty()){
        current = n;
    }
    n.next = current;
    current = n;
    count++;
}
//--------------------------------------------------------------
public Node pop() // take item from top of stack
{
    if(isEmpty()) {
        return null;
    }
    else if(count == 1){
        current.next = null;
        current = null;
        count--;
        return null;
    }else{
        Node temp = current;
        current = current.next;
        temp.next = null;
        temp = null;
        count--;
    }
    return current;
}
//--------------------------------------------------------------
public Node peek(long key) // peek at top of stack
{
    Node head = current;
    while(head.iData != key){
        head = head.next;
    }
    return head;
}
//--------------------------------------------------------------
public boolean isEmpty() // true if stack is empty
{
    return (count == 0);
}
//--------------------------------------------------------------
public boolean isFull() // true if stack is full
{
    return (count == maxSize-1);
}
//--------------------------------------------------------------

这是我的构造函数类

public class Node{
public long iData;          // data item (key)
public Node next;           // next node in the list

public Node(long id){        // constructor
    iData = id;             // next automatically nulls
}

public void displayNode(){
    System.out.print(iData + " ");
}

public static void main(String[] args) {
    Stack newlist = new Stack(3);
    newlist.push(1);
    newlist.push(2);
    newlist.push(3);
    newlist.push(4);

    newlist.pop();
    newlist.pop();

    newlist.push(4);

    newlist.pop();

    newlist.peek(1);

    newlist.push(5);

    while( !newlist.isEmpty() ) // until it’s empty,
    { // delete item from stack
        Node value = newlist.pop();
        System.out.print(value); // display it
        System.out.print(" ");
    } // end while
    System.out.println("");
}


//newlist.displayList();

}

Answer 1

首先，在您的主函数中，您使用System.out.print函数打印值。 这将显示对象的类名表示，然后是“@”，后跟其哈希码。

替换以下几行

System.out.print(value); // display it
System.out.print(" ");

和

value.displayNode();

其次，在pop方法中，当count为 1 时返回null 。它应该返回列表中存在的最后一个元素。 此外，在最后一个else if子句中，您应该返回temp 。 用这个替换你的代码。

public Node pop() // take item from top of stack
{
    if (isEmpty()) {
        return null;
    }
    Node temp = current;
    if (count == 1) {
        current = null;
    } else {
        current = current.next;
    }
    count--;
    temp.next = null;
    return temp;
}

Answer 2

关于您的实施的一些注意事项：

1) stackArray 成员似乎是另一个基于数组的堆栈实现的遗留物。

2) 真的需要最大尺寸吗？ 如果是这样，您不会在 push(..) 中强制执行堆栈大小限制

3）您的 push(..) 方法不会保持列表循环。 您应该关闭回新节点的循环。

4) 添加一个虚拟节点可以让你保持链表循环，而不管堆栈大小。 这可以使您的 push(..) 方法更简单（以及例如用于打印目的的任何迭代）

5) peek() 方法契约不明确。 通常，您希望 peek 方法返回堆栈顶部的值，而不将其删除。 另外，为什么要返回 Node 类型？ 这个类应该对调用者隐藏——它是一个内部实现细节，而不是你想在你的 API 中公开的东西。

以下是另一种实现，它也支持 toString()：

public class Stack {
  private Node EOS; 
  private int count = 0; 

  public Stack() {
    EOS = new Node(0);
    EOS.next = EOS;
  }

  public void push(long j) {
    Node newNode = new Node(j);
    Node tmp = EOS.next;
    EOS.next = newNode;
    newNode.next = tmp;
    count++;
  }

  public Long pop() {
    if (isEmpty()) {
      return null;
    } else {
      count--;
      Node node = EOS.next;
      EOS.next = node.next;
      return node.iData;
    }
  }

  public Long peek() {
    if (isEmpty()) {
      return null;
    } else {
      Node node = EOS.next;
      return node.iData;
    }
  }

  public boolean isEmpty() {
    return (count == 0);
  }

  @Override
  public String toString() {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    Node p = EOS.next;
    while (p != EOS) {
      sb.append(p).append("\n");
      p = p.next;
    }
    return sb.toString();
  }

  private static class Node {
    public long iData; 
    public Node next; 

    public Node(long id) { 
      iData = id; 
    }

    @Override
    public String toString() {
      return "<" + iData + ">";
    }
  }
}