数据结构java代码栈,java 栈数据结构

java中什么是堆和栈，如何应用，最好举个例子，并详细地说明一下，谢谢了

简单的说：

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Java把内存划分成两种：一种是栈内存，一种是堆内存。

在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。

当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作他用。

堆内存用来存放由new创建的对象和数组。

在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

在堆中产生了一个数组或对象后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。

引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。

具体的说：

栈与堆都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。

Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的，堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存的，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。

栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类型的变量（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄。

栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。假设我们同时定义：

int a = 3;

int b = 3；

编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找栈中是否有3这个值，如果没找到，就将3存放进来，然后将a指向3。接着处理int b = 3；在创建完b的引用变量后，因为在栈中已经有3这个值，便将b直接指向3。这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。这时，如果再令a=4；那么编译器会重新搜索栈中是否有4值，如果没有，则将4存放进来，并令a指向4；如果已经有了，则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。要注意这种数据的共享与两个对象的引用同时指向一个对象的这种共享是不同的，因为这种情况a的修改并不会影响到b, 它是由编译器完成的，它有利于节省空间。而一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态，会影响到另一个对象引用变量。

String是一个特殊的包装类数据。可以用：

String str = new String("abc");

String str = "abc";

两种的形式来创建，第一种是用new()来新建对象的，它会在存放于堆中。每调用一次就会创建一个新的对象。

而第二种是先在栈中创建一个对String类的对象引用变量str，然后查找栈中有没有存放"abc"，如果没有，则将"abc"存放进栈，并令str指向”abc”，如果已经有”abc” 则直接令str指向“abc”。

比较类里面的数值是否相等时，用equals()方法；当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时，用==，下面用例子说明上面的理论。

String str1 = "abc";

String str2 = "abc";

System.out.println(str1==str2); //true

可以看出str1和str2是指向同一个对象的。

String str1 =new String ("abc");

String str2 =new String ("abc");

System.out.println(str1==str2); // false

用new的方式是生成不同的对象。每一次生成一个。

因此用第一种方式创建多个”abc”字符串,在内存中其实只存在一个对象而已. 这种写法有利与节省内存空间. 同时它可以在一定程度上提高程序的运行速度，因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc")；的代码，则一概在堆中创建新对象，而不管其字符串值是否相等，是否有必要创建新对象，从而加重了程序的负担。

另一方面, 要注意: 我们在使用诸如String str = "abc"；的格式定义类时，总是想当然地认为，创建了String类的对象str。担心陷阱！对象可能并没有被创建！而可能只是指向一个先前已经创建的对象。只有通过new()方法才能保证每次都创建一个新的对象。由于String类的immutable性质，当String变量需要经常变换其值时，应该考虑使用StringBuffer类，以提高程序效率。

java中内存分配策略及堆和栈的比较

2.1 内存分配策略

按照编译原理的观点,程序运行时的内存分配有三种策略,分别是静态的,栈式的,和堆式的.

静态存储分配是指在编译时就能确定每个数据目标在运行时刻的存储空间需求,因而在编译时就可以给他们分配固定的内存空间.这种分配策略要求程序代码中不允许有可变数据结构(比如可变数组)的存在,也不允许有嵌套或者递归的结构出现,因为它们都会导致编译程序无法计算准确的存储空间需求.

栈式存储分配也可称为动态存储分配,是由一个类似于堆栈的运行栈来实现的.和静态存储分配相反,在栈式存储方案中,程序对数据区的需求在编译时是完全未知的,只有到运行的时候才能够知道,但是规定在运行中进入一个程序模块时,必须知道该程序模块所需的数据区大小才能够为其分配内存.和我们在数据结构所熟知的栈一样,栈式存储分配按照先进后出的原则进行分配。

静态存储分配要求在编译时能知道所有变量的存储要求,栈式存储分配要求在过程的入口处必须知道所有的存储要求,而堆式存储分配则专门负责在编译时或运行时模块入口处都无法确定存储要求的数据结构的内存分配,比如可变长度串和对象实例.堆由大片的可利用块或空闲块组成,堆中的内存可以按照任意顺序分配和释放.

2.2 堆和栈的比较

上面的定义从编译原理的教材中总结而来,除静态存储分配之外,都显得很呆板和难以理解,下面撇开静态存储分配,集中比较堆和栈:

从堆和栈的功能和作用来通俗的比较,堆主要用来存放对象的，栈主要是用来执行程序的.而这种不同又主要是由于堆和栈的特点决定的:

在编程中，例如C/C++中，所有的方法调用都是通过栈来进行的,所有的局部变量,形式参数都是从栈中分配内存空间的。实际上也不是什么分配,只是从栈顶向上用就行,就好像工厂中的传送带(conveyor belt)一样,Stack Pointer会自动指引你到放东西的位置,你所要做的只是把东西放下来就行.退出函数的时候，修改栈指针就可以把栈中的内容销毁.这样的模式速度最快, 当然要用来运行程序了.需要注意的是,在分配的时候,比如为一个即将要调用的程序模块分配数据区时,应事先知道这个数据区的大小,也就说是虽然分配是在程序运行时进行的,但是分配的大小多少是确定的,不变的,而这个"大小多少"是在编译时确定的,不是在运行时.

堆是应用程序在运行的时候请求操作系统分配给自己内存，由于从操作系统管理的内存分配,所以在分配和销毁时都要占用时间，因此用堆的效率非常低.但是堆的优点在于,编译器不必知道要从堆里分配多少存储空间，也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的时间,因此,用堆保存数据时会得到更大的灵活性。事实上,面向对象的多态性,堆内存分配是必不可少的,因为多态变量所需的存储空间只有在运行时创建了对象之后才能确定.在C++中，要求创建一个对象时，只需用 new命令编制相关的代码即可。执行这些代码时，会在堆里自动进行数据的保存.当然，为达到这种灵活性，必然会付出一定的代价:在堆里分配存储空间时会花掉更长的时间！这也正是导致我们刚才所说的效率低的原因,看来列宁同志说的好,人的优点往往也是人的缺点,人的缺点往往也是人的优点(晕~).

2.3 JVM中的堆和栈

JVM是基于堆栈的虚拟机.JVM为每个新创建的线程都分配一个堆栈.也就是说,对于一个Java程序来说，它的运行就是通过对堆栈的操作来完成的。堆栈以帧为单位保存线程的状态。JVM对堆栈只进行两种操作:以帧为单位的压栈和出栈操作。

我们知道,某个线程正在执行的方法称为此线程的当前方法.我们可能不知道,当前方法使用的帧称为当前帧。当线程激活一个Java方法,JVM就会在线程的 Java堆栈里新压入一个帧。这个帧自然成为了当前帧.在此方法执行期间,这个帧将用来保存参数,局部变量,中间计算过程和其他数据.这个帧在这里和编译原理中的活动纪录的概念是差不多的.

从Java的这种分配机制来看,堆栈又可以这样理解:堆栈(Stack)是操作系统在建立某个进程时或者线程(在支持多线程的操作系统中是线程)为这个线程建立的存储区域，该区域具有先进后出的特性。

每一个Java应用都唯一对应一个JVM实例，每一个实例唯一对应一个堆。应用程序在运行中所创建的所有类实例或数组都放在这个堆中,并由应用所有的线程共享.跟C/C++不同，Java中分配堆内存是自动初始化的。Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的，但是这个对象的引用却是在堆栈中分配,也就是说在建立一个对象时从两个地方都分配内存，在堆中分配的内存实际建立这个对象，而在堆栈中分配的内存只是一个指向这个堆对象的指针(引用)而已。

关于数据结构（java）的一个代码

描述栈抽象数据类型的SStack接口的声明

public interfaceSStackE //栈接口

{

boolean isEmpty(); //判断是否空栈，若空栈返回true

boolean push(E element); //元素element入栈，若操作成功返回true

E pop(); //出栈，返回当前栈顶元素，若栈空返回null

E get(); //取栈顶元素值，未出栈，若栈空返回null

}

顺序栈类具体操作方法的声明：

importdataStructure.linearList.SStack;

public classSeqStackE implements SStackE

//顺序栈类

{

private Object value[]; //存储栈的数据元素

private int top; //top为栈顶元素下标

public SeqStack(int capacity) //构造指定容量的空栈

{

this.value = newObject[Math.abs(capacity)];

this.top=-1;

}

public SeqStack() //构造默认容量的空栈

{

this(10);

}

public boolean isEmpty() //判断是否空栈，若空栈返回true

{

return this.top==-1;

}

public boolean push(E element) //元素element入栈，若操作成功返回true

{

if (element==null)

return false; //空对象（null）不能入栈

if (this.top==value.length-1) //若栈满，则扩充容量

{

Object[] temp = this.value;

this.value = newObject[temp.length*2];

for (int i=0; itemp.length;i++)

this.value[i] = temp[i];

}

this.top++;

this.value[this.top] = element;

return true;

}

public E pop() //出栈，返回当前栈顶元素，若栈空返回null

{

if (!isEmpty())

return (E)this.value[this.top--];

else

return null;

}

public E get() //取栈顶元素值，未出栈，栈顶元素未改变

{

if (!isEmpty())

return (E)this.value[this.top];

else

return null;

}

public String toString() //返回栈中各元素的字符串描述

{

String str="{";

if (this.top!=-1)

str +=this.value[this.top].toString();

for (int i=this.top-1; i=0; i--)

str += ","+this.value[i].toString();

return str+"} ";

}

实例引用public static void main(String args[])

{

SeqStackString stack = newSeqStackString(20);

System.out.print("Push: ");

char ch='a';

for(int i=0;i5;i++)

{

String str =(char)(ch+i)+"";

stack.push(str);

System.out.print(str+" ");

}

System.out.println("\n"+stack.toString());

System.out.print("Pop : ");

while(!stack.isEmpty()) //全部出栈

System.out.print(stack.pop().toString()+" ");

System.out.println();

}

java中什么是栈啊?

栈是一种常用的数据结构，栈只允许访问栈顶的元素，栈就像一个杯子，每次都只能取杯子顶上的东西，而对于栈就只能每次访问它的栈顶元素，从而可以达到保护栈顶元素以下的其他元素．”先进后出”或”后进先出”就是栈的一大特点，先进栈的元素总是要等到后进栈的元素出栈以后才能出栈．递归就是利用到了系统栈，暂时保存临时结果，对临时结果进行保护．

对于栈的学习，建议你看一看＜数据结构与算法＞这本书．

java常用的几种数据结构，堆栈，队列，数组，链

下面给你简单介绍：堆栈，队列，数组，链表

堆栈

采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。

栈的入口、出口的都是栈的顶端位置

压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。

弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。

队列

采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，安检。排成一列，每个人依次检查，只有前面的人全部检查完毕后，才能排到当前的人进行检查。队列的入口、出口各占一侧。

数组

采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

查找快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素

增删慢：

指定索引位置增加元素：需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置。

链表

采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

多个节点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。

节点：两个部分：数据域（存储的数值），指针域（存储地址）

查找慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素

增删快：

增加元素：操作如左图，只需要修改连接下个元素的地址即可。

删除元素：操作如右图，只需要修改连接下个元素的地址即可。

【JAVA】写一个类，实现栈这种数据结构，要求底层数据使用ArrayList存储。

栈的特点的就是后进先出,那么你就linkedList,如果要添加一个元素,就把他存到最后一个位置,要取一个元素,也从最后开始取就可以实现了,只有linkedList才有存,取,删最后一个元素这个方法,所以要要用linkedList

代码如下:

public

class

StudyTest

{

private

LinkedList

list

=

new

LinkedList

();

public

String

get()

{

return

list.getLast();

}

public

void

add(String

str)

{

this.list.addLast(str);

}

public

void

remove(){

this.list.removeLast();

}

}

用java实现数据结构“栈

Java栈的实现

public class MyStack { //定义一个堆栈类

int[] array; //用int数组来保存数据，根据需要可以换类型

int s_size; //定义堆栈的宽度

public MyStack(int i){ //定义一个带参数构造器

array=new int[i]; //动态定义数组的长度

s_size=0; //堆栈的默认宽度为0

}

public MyStack(){ //默认构造器

this(50); //默认构造器可容纳50个元素

}

public void push(int i){ //压栈

array[this.s_size]=i;

this.s_size++;

}

public int pop(){ //从堆栈中取元素，从栈顶开始取

if(this.s_size!=0){

int t=array[s_size-1]; //用中间变量保存栈顶的元素

array[s_size-1]=0; //取完元素该位置设为0

s_size--; //栈的大小减1

return t; //返回栈顶元素

}else{

System.out.println("This stack is empty"); //当栈为空时显示提示信息，返回0

return 0;

}

}

public boolean isEmpty(){ //判断栈是否为空

return this.s_size==0;

}

public int top(){ //从栈顶取值，功能和 pop() 方法一样

if(!this.isEmpty()){

int t=array[this.s_size-1];

array[this.s_size-1]=0;

this.s_size--;

return t;

}else{

System.out.println("This stack is empty!");

return 0;

}

}

public void printAll(){ //打印出堆栈中的所有元素的值，不是取出，元素依然在堆栈里

if(!this.isEmpty()){

for(int i=this.s_size - 1;i=0;i--){

System.out.println(array[i]);

}

}

}

//下面是测试代码

public static void main(String[] args){

MyStack stack=new MyStack();

stack.push(4);

stack.push(5);

stack.push(6);

stack.push(7);

//System.out.println(stack.isEmpty());

stack.printAll();

System.out.println("===========");

System.out.println(stack.top());

System.out.println(stack.top());

System.out.println(stack.top());

System.out.println(stack.top());

System.out.println(stack.top());

}

}