Program Java untuk mencari elemen atas dan bawah dari timbunan yang diberikan

Tutorial ini akan menerangkan cara menggunakan Java untuk mencari elemen atas dan bawah timbunan yang diberikan.

Stack

mewakili dataset linear yang mengikuti prinsip

yang terakhir dalam prinsip pertama (LIFO) , jadi unsur -unsur ditambah dan dikeluarkan di lokasi yang sama. Kami akan terus meneroka dua cara untuk mencari unsur -unsur atas dan bawah dari timbunan yang diberikan, iaitu melangkah ke atas dan rekursif . Pernyataan Masalah

Kami akan mendapat array timbunan yang mengandungi elemen n, dan tugasnya adalah untuk mencari unsur -unsur 1 dan nth timbunan tanpa memusnahkannya dengan cara apa pun. Oleh itu, kita perlu menggunakan kaedah

dan kaedah rekursif

dalam timbunan tersuai kami untuk memastikan timbunan asal tetap tidak berubah. Masukkan 1

output 1

<code>stack = [5, 10, 15, 20, 25, 30]</code>

ENTER 2

<code>堆栈中的顶部元素是 --> 30
堆栈中的底部元素是 --> 5</code>

output 2

<code>stack = [1000, 2000, 3000, 4000, 5000]</code>

kaedah lelaran untuk mencari elemen atas dan bawah

<code>堆栈元素：5000 4000 3000 2000 1000
底部元素：1000
顶部元素：5000</code>

Untuk kaedah pertama, kami akan menentukan array yang digunakan sebagai timbunan dan kemudian menentukan operasi timbunan untuk mendapatkan elemen yang dikehendaki oleh kaedah berulang. Berikut adalah langkah -langkah untuk mencari elemen atas dan bawah dari timbunan yang diberikan:

Inisialisasi timbunan dengan nilai

maxSize

sama dengan 6 dan tetapkan atas ke -1 (mewakili array kosong).
• Press Elements 5, 10, 15, 20, 25, dan 30 ke timbunan dengan menolak () operasi, sambil meningkatkan nilai teratas dalam stackArray [atas] .
Semak sama ada timbunan kosong. Kemudian gunakan
• mengintip () untuk mencari elemen teratas dengan mengembalikan StackArray [atas], kerana atas sudah ditetapkan ke elemen terakhir dalam array.
Akhirnya, gunakan fungsi
• bawah () untuk mencari elemen bawah, yang mengembalikan nilai StackArray [0], iaitu elemen pertama dan bottommost dalam array timbunan.
output nilai atas dan bawah akhir.
• Contoh
• Berikut adalah program Java yang menggunakan kaedah berulang untuk mencari elemen atas dan bawah timbunan yang diberikan:

output

<code class="language-java">class MyStack {
    private int maxSize;
    private int[] stackArray;
    private int top;
    // 使用MyStack构造函数初始化堆栈
    public MyStack(int size) {
        this.maxSize = size;
        this.stackArray = new int[maxSize];

        // 将Top变量初始化为-1，表示空堆栈
        this.top = -1;
    }
    // 将元素添加到stackArray中
    public void push(int value) {
        if (top < maxSize -1) {
            stackArray[++top] = value;
        } else {
            System.out.println("堆栈已满");
        }
    }
    // 使用peek()查找顶部元素
    public int peek() {
        if (top >= 0) {
            return stackArray[top];
        } else {
            System.out.println("堆栈为空。");
            return -1;
        }
    }
    // 使用bottom()查找堆栈数组中的底部元素（第一个添加的值）
    public int bottom() {
        if (top >= 0) {
            return stackArray[0];
        } else {
            System.out.println("堆栈为空。");
            return -1;
        }
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyStack stack = new MyStack(6); // 创建大小为6的堆栈
        // 将元素压入堆栈
        stack.push(5);
        stack.push(10);
        stack.push(15);
        stack.push(20);
        stack.push(25);
        stack.push(30);
        // 检索顶部和底部元素
        int topElement = stack.peek();
        int bottomElement = stack.bottom();
        // 打印最终输出
        System.out.println("堆栈中的顶部元素是 --> " + topElement);
        System.out.println("堆栈中的底部元素是 --> " + bottomElement);
    }
}</code>

kerumitan masa:

o (n) Semasa pembentukan timbunan (tekanan), kerana setiap elemen ditambah pada akhir array, dan indeksnya bertambah sebanyak 1 setiap kali sehingga saiz n. O (1) Semasa mengintip dan mengendalikan operasi, kerana ia mengembalikan StackArray [atas] dan StackArray [0].

<code>堆栈中的顶部元素是 --> 30
堆栈中的底部元素是 --> 5</code>

Kerumitan ruang: o (n), kerana kita menetapkan maxSize untuk menyimpan elemen N, berkadar dengan saiz timbunan.

kaedah rekursif untuk mencari elemen atas dan bawah

Dalam pendekatan ini, kita akan menggunakan rekursi untuk mencari elemen atas dan bawah dalam timbunan. Tumpukan dimulakan dan dibentuk menggunakan operasi push () dan mengekstrak unsur -unsur yang diperlukan. Berikut adalah langkah -langkah untuk mencari elemen atas dan bawah dari timbunan yang diberikan:

• Inisialisasi timbunan dengan maxSize yang sama dengan 5 dan set atas ke -1.
• Periksa sama ada saiz timbunan tidak melebihi maxSize. Gunakan fungsi tolak () untuk menolak setiap nilai integer pada timbunan, kenaikan atas dengan 1 dan simpan nilai dalam stackArray [atas] .
• Gunakan kaedah rekursif untuk mencari elemen bawah dan tetapkan indeks semasa ke nilai teratas. Kemudian, jika indeks adalah 0, maka stackArray [0] (elemen bawah), jika tidak, fungsi dipanggil secara rekursif dengan indeks pengurangan sebanyak 1.
• Cari elemen teratas dengan indeks yang ditetapkan ke 0. Dalam kes asas, jika indeks semasa adalah sama dengan nilai teratas, maka stackArray [atas] dikembalikan. Jika tidak, fungsi itu dipanggil rekursif menggunakan indeks yang ditingkatkan sebanyak 1.
• Recursif mencetak semua elemen dalam stackArray [] , kes asas ialah jika indeks kurang dari 0, maka rekursi dihentikan. Jika tidak, hubungi fungsi dan cetak nilai integer secara rekursif dengan indeks yang diturunkan oleh 1.
• panggil fungsi utama dan cetak elemen atas dan bawah serta keseluruhan timbunan.

Contoh

Berikut adalah program Java yang menggunakan kaedah rekursif untuk mencari elemen atas dan bawah timbunan yang diberikan:

<code>stack = [5, 10, 15, 20, 25, 30]</code>

output

<code>堆栈中的顶部元素是 --> 30
堆栈中的底部元素是 --> 5</code>

kerumitan masa: Jumlah adalah o (n), kerana elemen membelanjakan o (1) dalam operasi dorongan () semasa pembentukan saiz saiz n. Dalam kes yang paling teruk, kos operasi rekursif o (n).

kerumitan spatial: Oleh kerana timbunan panggilan rekursif, rekursif adalah O (n). Arahan itu sendiri juga menggunakan o (n) untuk menyimpan elemen n.

Kesimpulan

Singkatnya, kedua -dua kaedah boleh digunakan untuk kes masing -masing, di mana kaedah array langsung menyediakan akses masa yang berterusan kepada elemen stack dan pelaksanaan interaktif yang mudah. Sebaliknya, kaedah rekursif memberikan perspektif rekursif mengenai operasi stack, menjadikannya lebih umum dan menekankan kaedah algoritma. Memahami kedua -dua kaedah ini memberi anda asas -asas timbunan dan bila menggunakan kaedah sama ada.

Atas ialah kandungan terperinci Program Java untuk mencari elemen atas dan bawah dari timbunan yang diberikan. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!