Java 数据结构实例

其他 2018-05-31 13:15:07 阅读次数: 0
  1. 利用堆栈将中缀表达式转换成后缀表达式
  2. 在链表（LinkedList）的开头和结尾添加元素、获取链表（LinkedList）的第一个和最后一个元素、删除链表中的元素、链表元素查找、链表修改
  3. 获取链表的元素
  4. 获取向量元素的索引值、获取向量的最大元素、旋转向量
  5. 栈的实现
  6. 压栈出栈的方法实现字符串反转
  7. 队列（Queue）用法

  1. 利用堆栈将中缀表达式转换成后缀表达式

    import java.io.IOException;

public class Demo {
    private Stack theStack;
    private String input;
    private String output = "";

    public Demo(String in) {
        input = in;
        int stackSize = input.length();
        theStack = new Stack(stackSize);
    }

    public String doTrans() {
        for (int j = 0; j < input.length(); j++) {
            char ch = input.charAt(j);
            switch (ch) {
            case '+':
            case '-':
                gotOper(ch, 1);
                break;
            case '*':
            case '/':
                gotOper(ch, 2);
                break;
            case '(':
                theStack.push(ch);
                break;
            case ')':
                gotParen(ch);
                break;
            default:
                output = output + ch;
                break;
            }
        }
        while (!theStack.isEmpty()) {
            output = output + theStack.pop();
        }
        return output;
    }

    public void gotOper(char opThis, int prec1) {
        while (!theStack.isEmpty()) {
            char opTop = theStack.pop();
            if (opTop == '(') {
                theStack.push(opTop);
                break;
            } else {
                int prec2;
                if (opTop == '+' || opTop == '-')
                    prec2 = 1;
                else
                    prec2 = 2;
                if (prec2 < prec1) {
                    theStack.push(opTop);
                    break;
                } else
                    output = output + opTop;
            }
        }
        theStack.push(opThis);
    }

    public void gotParen(char ch) {
        while (!theStack.isEmpty()) {
            char chx = theStack.pop();
            if (chx == '(')
                break;
            else
                output = output + chx;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String input = "1+2*4/5-7+3/6";
        String output;
        Demo theTrans = new Demo(input);
        output = theTrans.doTrans();
        System.out.println("Postfix is " + output + '\n');
    }

    class Stack {
        private int maxSize;
        private char[] stackArray;
        private int top;

        public Stack(int max) {
            maxSize = max;
            stackArray = new char[maxSize];
            top = -1;
        }

        public void push(char j) {
            stackArray[++top] = j;
        }

        public char pop() {
            return stackArray[top--];
        }

        public char peek() {
            return stackArray[top];
        }

        public boolean isEmpty() {
            return (top == -1);
        }
    }
}

  2. 在链表（LinkedList）的开头和结尾添加元素、获取链表（LinkedList）的第一个和最后一个元素、删除链表中的元素、链表修改

    import java.util.LinkedList;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // demo1(); // 在链表（LinkedList）的开头和结尾添加元素
        // demo2(); // 获取链表（LinkedList）的第一个和最后一个元素
        // demo3(); // 删除链表中的元素
        demo4(); // 链表元素查找
    }

    // 使用 LinkedList 类的 addFirst() 和 addLast() 方法在链表的开头和结尾添加元素
    public static LinkedList<String> demo1() {
        LinkedList<String> ll = new LinkedList<String>();
        ll.add("1");
        ll.add("2");
        ll.add("3");
        System.out.println(ll);
        ll.addFirst("0");
        System.out.println(ll);
        ll.addLast("4");
        System.out.println(ll);
        return ll;
    }

    // 使用 LinkedList 类的 linkedlistname.getFirst() 和 linkedlistname.getLast()
    // 来获取链表的第一个和最后一个元素
    public static void demo2() {
        LinkedList<String> ll = new LinkedList<String>();
        ll.add("100");
        ll.add("200");
        ll.add("300");
        System.out.println("链表的第一个元素是：" + ll.getFirst());
        System.out.println("链表的最后一个元素是：" + ll.getLast());
    }

    // 使用 clear() 方法来删除链表中的元素
    public static void demo3() {
        LinkedList<String> ll = new LinkedList<String>();
        ll.add("1");
        ll.add("2");
        ll.add("3");
        ll.add("4");
        ll.add("5");
        System.out.println(ll);
        ll.subList(2, 4).clear();
        System.out.println(ll);
    }

    // 使用 linkedlistname.indexof(element) 和 linkedlistname.Lastindexof(elementname)
    // 方法在链表中获取元素第一次和最后一次出现的位置
    public static void demo4() {
        LinkedList<String> ll = new LinkedList<String>();
        ll.add("1");
        ll.add("2");
        ll.add("3");
        ll.add("4");
        ll.add("5");
        ll.add("2");
        ll.set(0, "2"); // listname.set() 方法来修改链接中的元素
        System.out.println(ll);
        System.out.println("元素2第一次出现的位置：" + ll.indexOf("2"));
        System.out.println("元素2最后一次出现的位置：" + ll.lastIndexOf("2"));
    }
}

  3. 获取链表的元素

    import java.util.LinkedList;

public class Demo {
    private LinkedList<Object> list = new LinkedList<Object>();

    public void push(Object v) {
        list.addFirst(v);
    }

    // 使用 top() 和 pop() 方法来获取链表的元素
    public Object top() {
        return list.getFirst();
    }

    public Object pop() {
        return list.removeFirst();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo stack = new Demo();
        for (int i = 30; i < 35; i++)
            stack.push(new Integer(i));
        System.out.println(stack.top());
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.top());
    }
}

  4. 获取向量元素的索引值、获取向量的最大元素、旋转向量

    import java.util.Collections;
import java.util.Vector;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Vector<String> v = new Vector<String>();
        v.add("X");
        v.add("M");
        v.add("D");
        v.add("A");
        v.add("O");
        System.out.println(v);
        // 使用 Collections 类的 sort() 方法对向量进行排序
        Collections.sort(v);
        System.out.println(v);
        // 使用 binarySearch() 方法来获取向量元素的索引值
        int index = Collections.binarySearch(v, "D");
        System.out.println("元素索引值为 : " + index);
        Object obj = Collections.max(v);
        System.out.println("最大元素是：" + obj);
        // 使用 swap() 函数来旋转向量
        Collections.swap(v, 0, 4);
        System.out.println("旋转后");
        System.out.println(v);
    }
}

  5. 栈的实现

    public class Demo {
    private int maxSize;
    private long[] stackArray;
    private int top;

    public Demo(int s) {
        maxSize = s;
        stackArray = new long[maxSize];
        top = -1;
    }

    // 用于插入元素
    public void push(long j) {
        stackArray[++top] = j;
    }

    // 用于弹出元素
    public long pop() {
        return stackArray[top--];
    }

    public long peek() {
        return stackArray[top];
    }

    public boolean isEmpty() {
        return (top == -1);
    }

    public boolean isFull() {
        return (top == maxSize - 1);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo theStack = new Demo(10);
        theStack.push(10);
        theStack.push(20);
        theStack.push(30);
        theStack.push(40);
        theStack.push(50);
        while (!theStack.isEmpty()) {
            long value = theStack.pop();
            System.out.print(value);
            System.out.print(" ");
        }
    }
}

  6. 压栈出栈的方法实现字符串反转

    import java.io.IOException;

public class Demo {
    private String input;
    private String output;

    public Demo(String in) {
        input = in;
    }

    public String doRev() {
        int stackSize = input.length();
        Stack theStack = new Stack(stackSize);
        for (int i = 0; i < input.length(); i++) {
            char ch = input.charAt(i);
            theStack.push(ch);
        }
        output = "";
        while (!theStack.isEmpty()) {
            char ch = theStack.pop();
            output = output + ch;
        }
        return output;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String input = "www.w3cschool.cc";
        String output;
        Demo theReverser = new Demo(input);
        output = theReverser.doRev();
        System.out.println("反转前： " + input);
        System.out.println("反转后： " + output);
    }

    class Stack {
        private int maxSize;
        private char[] stackArray;
        private int top;

        public Stack(int max) {
            maxSize = max;
            stackArray = new char[maxSize];
            top = -1;
        }

        public void push(char j) {
            stackArray[++top] = j;
        }

        public char pop() {
            return stackArray[top--];
        }

        public char peek() {
            return stackArray[top];
        }

        public boolean isEmpty() {
            return (top == -1);
        }
    }
}

  7. 队列（Queue）用法

    import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常(不推荐)
        Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
        // 添加元素
        queue.offer("a");
        queue.offer("b");
        queue.offer("c");
        for (String q : queue) {
            System.out.println(q);
        }
        System.out.println("===");
        System.out.println("poll=" + queue.poll()); // 返回第一个元素，并在队列中删除
        for (String q : queue) {
            System.out.println(q);
        }
        System.out.println("===");
        System.out.println("element=" + queue.element()); // 返回第一个元素
        System.out.println("===");
        System.out.println("peek=" + queue.peek()); // 返回第一个元素
    }
}

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