Java 利用栈来反转链表和排序的操作
作者：luffy5459
这篇文章主要介绍了Java 利用栈来反转链表和排序的操作，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
栈是一个特殊的数据结构，特点是先进后出(First In Last Out 简称FILO)，这种特殊的数据结构，可以用在对链表做反转中，或者字符串逆序，因为要把头变成尾，尾变成头，栈这种结构最合适不过了，下面来看看如何用栈来做链表的反转。
package com.xxx.algorithm.sort;
import java.util.Stack;
public class LinkedListReverse {
public static Node reverseLinkedList(Node head){
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
while(head!=null){
stack.push(head);
head = head.next;
}
if(!stack.isEmpty())
head = stack.pop();
Node cur = head;
while(!stack.isEmpty()){
Node node = stack.pop();
node.next = null;
cur.next = node;
cur = node;
}
return head;
}
public static void display(Node head){
System.out.print("list:");
Node cur = head;
while(cur!=null){
System.out.print(cur+"->");
cur = cur.next;
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
Node a = new Node("a");
Node b = new Node("b");
Node c = new Node("c");
Node d = new Node("d");
Node e = new Node("e");
Node f = new Node("f");
Node g = new Node("g");
a.next = b;
b.next = c;
c.next = d;
d.next = e;
e.next = f;
f.next = g;
System.out.println("原始链表：");
display(a);
Node head = reverseLinkedList(a);
System.out.println("反转之后的链表：");
display(head);
}
}
class Node{
String val;
Node next;
public Node(String val) {
this.val = val;
}
@Override
public String toString() {
return "Node("+this.val+")";
}
}
运行程序，结果如下：
原始链表：
list:Node(a)->Node(b)->Node(c)->Node(d)->Node(e)->Node(f)->Node(g)->
反转之后的链表：
list:Node(g)->Node(f)->Node(e)->Node(d)->Node(c)->Node(b)->Node(a)->
通过栈来反转链表思路很简单，这只是说了栈作为一种数据结构，其实用途很广泛。今天要介绍的另外一个栈的用途是如何通过栈来排序，利用栈来排序，需要有两个栈，一个存放原始数据，一个是辅助排序用的。
具体思路就是：将栈中的数据依次放入辅助栈中，放入辅助栈的要求是按照数据从大到小的排列（或者从小到大），先进入的是较大的数，后进入的是较小的数，如果原栈中没有数据了，说明数据已经在辅助栈中排好序了，接着我们把数据再一次性放入原栈中，如果遍历，就是一个排好序的数组了。
这里面把原栈中的数据放入辅助栈中，需要借助一个中间变量，原栈中弹出的数据放入中间变量中，而不是直接入辅助栈，如果栈顶的元素小于中间变量，那么将小于的数据再放入原栈中，再将中间变量放入辅助栈，接着再将原栈中的数据放入辅助栈，直到原栈为空。将中间变量放入辅助栈，类似插入排序，需要找到一个合适的位置，而移动出一个合适的位置，就是把辅助栈中的数据再次压入原栈中。
算法示例代码如下：
package com.xxx.algorithm.sort;
import java.util.Iterator;
import java.util.Stack;
public class StackSortDemo {
public static void sortByStack(Stack<Integer> stack){
Stack<Integer> help = new Stack<Integer>();
while(!stack.isEmpty()){
int cur = stack.pop();
while(!help.isEmpty()&&help.peek()<cur){
stack.push(help.pop());
}
help.push(cur);
}
while(!help.isEmpty()){
stack.push(help.pop());
}
}
public static void display(Stack<Integer> stack){
System.out.print("stack:");
Iterator<Integer> it = stack.iterator();
while(it.hasNext()){
System.out.print(it.next()+"->");
}
System.out.print("null");
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
stack.push(2);
stack.push(9);
stack.push(5);
stack.push(4);
stack.push(6);
stack.push(3);
stack.push(8);
stack.push(7);
System.out.println("原始栈：");
display(stack);
sortByStack(stack);
System.out.println("排序之后的栈：");
display(stack);
}
}
运行程序，打印信息如下：
原始栈：
stack:2->9->5->4->6->3->8->7->null
排序之后的栈：
stack:2->3->4->5->6->7->8->9->null
补充：Java数据结构与算法-------链表反转（如何实现链表的逆序）
1. 问题：
链表 head -->1-->2-->3-->4-->5-->6-->7, 如何反转为head -->7-->6->5-->4-->3-->2-->1,
2.思路（使用插入法）
思路：从链表的第二个节点开始，把遍历到的节点插入到头结点的后面，直到遍历结束。
假设原链表：head -->1-->2-->3-->4-->5-->6-->7,
在遍历2的时候，链表变为head -->2-->1-->3-->4-->5-->6-->7,
3.代码实现：
package LinkedList.Reverse;
/*
这里使用插入法进行反转链表
思路：从链表的第二个节点开始，把遍历到的节点插入到头结点的后面，直到遍历结束。
假设原链表：head -->1-->2-->3-->4-->5-->6-->7,
在遍历2的时候，链表变为head -->2-->1-->3-->4-->5-->6-->7,
*/
public class Reverse {
public static void main(String[] args) {
//定义头结点
LNode head=new LNode();
head.next=null;
LNode temp=null;
LNode cur=head;
//构造链表
for (int i = 1; i < 8; i++) {
temp=new LNode(); //定义一个辅助节点
temp.data=i; //temp数据为I
temp.next=null;
cur.next=temp; //头结点的下一个节点为temp
cur=temp; //cur后移 由head移动到temp
}
System.out.println("逆序前：");
for (cur=head.next;cur!=null;cur=cur.next){
System.out.println(cur.data+" ");
}
System.out.println("逆序后：");
Reverse(head);
for (cur=head.next;cur!=null;cur=cur.next){
System.out.println(cur.data+" ");
}
}
public static void Reverse(LNode head){
if (head==null || head.next==null){//如果头结点为空，或者头结点的下一个节点为空，链表不用反转
return;
}
LNode cur=null;//定义一个当前节点
LNode next=null;//定义一个后继节点
//让当前节点指向第二个节点
cur=head.next.next;
//先把第一个节点设置成最后一个节点
head.next.next=null;
while (cur!=null){//如果当前节点不为空
next=cur.next;//先保存当前节点的后继节点 如 2 的后面一个节点3 先保存起来
cur.next=head.next;// 就是把2 的下一个节点指向1
head.next=cur;//把头结点指向2
cur=next; //将当前节点指向下一个 3
}
}
}
class LNode{
LNode next;
int data;
}
使用递归法
//使用递归法
private static LNode RecursiveReverse(LNode head){
//如果链表为空或者链表只有一个元素
if (head==null || head.next==null){
return head;
}else {
//反转后面的节点
LNode newHead = RecursiveReverse(head.next);
//把前面遍历的节点加到后面节点逆序后链表的尾部
head.next.next=head;
head.next=null;
return newHead;
}
}
public static void Reverse(LNode head){
if (head==null){
return;
}
//获取链表的第一个节点
LNode firstNode=head.next;
//对链表进行逆序
LNode newhead = RecursiveReverse(firstNode);
head.next=newhead;
}
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教。