Definindo uma pilha de caracteres em Java

1. Visão geral

Neste tutorial, discutiremos como criar uma pilhachar em Java. Veremos primeiro como podemos fazer isso usando a API Java e, em seguida, veremos algumas implementações personalizadas.

Stack é uma estrutura de dados que segue o princípio LIFO (Last In First Out). Alguns de seus métodos comuns são:

push(E item) - empurra um item para o topo da pilha
pop() - remove e retorna o objeto no topo da pilha
peek() - retorna o objeto no topo da pilha sem removê-lo

2. Pilha deChar usando a API Java

Java possui uma API integrada chamadajava.util.Stack. Since char is a primitive datatype, que não pode ser usado em genéricos,we have to use the wrapper class of java.lang.Character para criar umStack:

Stack charStack = new Stack<>();

Agora, podemos usar os métodospush,pop epeek com nossoStack.

Por outro lado, podemos ser solicitados a criar uma implementação personalizada de uma pilha. Portanto, examinaremos algumas abordagens diferentes.

3. Implementação personalizada usandoLinkedList

Vamos implementar uma pilhachar usandoLinkedList como nossa estrutura de dados de back-end:

public class CharStack {

    private LinkedList items;

    public CharStack() {
        this.items = new LinkedList();
    }
}

Criamos uma variávelitems que é inicializada no construtor.

Agora, temos que fornecer uma implementação dos métodospush,peek epop:

public void push(Character item) {
    items.push(item);
}

public Character peek() {
    return items.getFirst();
}

public Character pop() {
    Iterator iter = items.iterator();
    Character item = iter.next();
    if (item != null) {
        iter.remove();
        return item;
    }
    return null;
}

Os métodospushepeek estão usando os métodos integrados de aLinkedList. Parapop, primeiro usamos umIterator para verificar se há um item no topo ou não. Se estiver lá, removemos o item da lista chamando o métodoremove _._

4. Implementação personalizada usando uma matriz

Também podemos usar uma matriz para nossa estrutura de dados:

public class CharStackWithArray {

    private char[] elements;
    private int size;

    public CharStackWithArray() {
        size = 0;
        elements = new char[4];
    }

}

Acima, criamos um arraychar, que inicializamos no construtor com uma capacidade inicial de 4. Além disso, temos uma variávelsize para controlar quantos registros estão presentes em nossa pilha.

Agora, vamos implementar o métodopush:

public void push(char item) {
    ensureCapacity(size + 1);
    elements[size] = item;
    size++;
}

private void ensureCapacity(int newSize) {
    char newBiggerArray[];
    if (elements.length < newSize) {
        newBiggerArray = new char[elements.length * 2];
        System.arraycopy(elements, 0, newBiggerArray, 0, size);
        elements = newBiggerArray;
    }
}

Ao empurrar um item para a pilha, primeiro precisamos verificar se nossa matriz tem capacidade para armazená-lo. Caso contrário, criamos uma nova matriz e duplicamos seu tamanho. Em seguida, copiamos os elementos antigos para o array recém-criado e o atribuímos à nossa variávelelements.

Observação: para obter uma explicação de por que queremos dobrar o tamanho do array, em vez de simplesmente aumentar o tamanho em um, consulte esteStackOverflow post.

Finalmente, vamos implementar os métodospeek epop:

public char peek() {
    if (size == 0) {
        throw new EmptyStackException();
    }
    return elements[size - 1];
}

public char pop() {
    if (size == 0) {
        throw new EmptyStackException();
    }
    return elements[--size];
}

Para ambos os métodos, depois de validar que a pilha não está vazia, retornamos o elemento na posiçãosize – 1. Parapop, além de retornar o elemento, diminuímossize em 1.

5. Conclusão

Neste artigo, aprendemos como fazer uma pilhachar usando a API Java e vimos algumas implementações personalizadas.

O código apresentado neste artigo está disponívelover on GitHub.

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