02-Java 实现 Stack

神不烦原创2023年3月13日大约 3 分钟...约 831 字

1. java.util.Stack

在 Java 中，可以使用 java.util.Stack 类来实现堆栈（stack）数据结构。以下是一个简单的示例代码：

/**
 * @ClassName: StackExample
 * @Description: TODO
 * @Author: AndersonHJB
 * @date: 2023/3/13 09:36
 * @Version: V1.0
 * @Blog: https://bornforthis.cn
 */

import java.util.Stack;

public class StackExample {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();

        // 压入元素
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        stack.push(3);

        // 弹出元素
        int top = stack.pop();

        // 获取栈顶元素
        int peek = stack.peek();

        // 判断栈是否为空

        // todo: empty() 方法和 isEmpty() 方法是等价
        boolean isEmpty = stack.isEmpty();
        // isEmpty = stack.empty();

        // 获取栈的大小
        int size = stack.size();

        // 返回 Stack 中指定元素从栈顶开始算的索引位置。如果元素不在 Stack 中，则返回 -1
        int search = stack.search(3);  // 如果第 22 行，没注释。则输出 -1，注释了，则输出 1
        System.out.println(search);

        search = stack.search(2);
        System.out.println(search);

        search = stack.search(1);
        System.out.println(search);


    }
}

在这个示例代码中，我们首先创建了一个 Stack 类型的对象，然后使用 push 方法将元素依次压入栈中。接着使用 pop 方法弹出栈顶元素，并使用 peek 方法获取栈顶元素但不弹出，使用 isEmpty 方法判断栈是否为空，使用 size 方法获取栈的大小。

需要注意的是，在 Java 中，使用 java.util.Deque 接口的实现类 ArrayDeque 也可以用来实现堆栈。例如，可以使用 ArrayDeque 实现上面的示例代码：

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

public class StackExample {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();

        // 压入元素
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        stack.push(3);

        // 弹出元素
        int top = stack.pop(); // top = 3

        // 获取栈顶元素
        int peek = stack.peek(); // peek = 2

        // 判断栈是否为空
        boolean isEmpty = stack.isEmpty(); // isEmpty = false

        // 获取栈的大小
        int size = stack.size(); // size = 2
    }
}

使用 ArrayDeque 的方式与使用 Stack 的方式类似，但 ArrayDeque 的性能更好，因为它是用数组实现的，而 Stack 是用向量实现的。

2. Java 使用基础语法实现 Stack

public class StackExample {
    private int[] data;  // 存储元素的数组
    private int top;     // 栈顶指针

    public StackExample(int capacity) {
        data = new int[capacity];
        top = -1;
    }

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

    public boolean isFull() {
        return top == data.length - 1;
    }

    public void push(int item) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("Stack is full");
        }
        data[++top] = item;
    }

    public int pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("Stack is empty");
        }
        return data[top--];
    }

    public int peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("Stack is empty");
        }
        return data[top];
    }

    public int size() {
        return top + 1;
    }
}

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