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概要
本章会先对栈的原理进行介绍,然后通过Java语言来演示栈的实现示例。注意:本文所说的栈是数据结构中的栈,而不是内存模型中栈。
栈的介绍
栈(stack),是一种线性存储结构,它有以下几个特点:
(01) 栈中数据是按照"后进先出(LIFO, Last In First Out)"方式进出栈的。
(02) 向栈中添加/删除数据时,只能从栈顶进行操作。
栈通常包括的三种操作:push、peek、pop。
push -- 向栈中添加元素。
peek -- 返回栈顶元素。
pop  -- 返回并删除栈顶元素的操作。
1. 栈的示意图
栈中的数据依次是 30 --> 20 --> 10
2. 出栈
出栈前:栈顶元素是30。此时,栈中的元素依次是 30 --> 20 --> 10
出栈后:30出栈之后,栈顶元素变成20。此时,栈中的元素依次是 20 --> 10
3. 入栈
入栈前:栈顶元素是20。此时,栈中的元素依次是 20 --> 10
入栈后:40入栈之后,栈顶元素变成40。此时,栈中的元素依次是 40 --> 20 --> 10

栈的java实现
JDK包中也提供了"栈"的实现,它就是集合框架中的Stack类。
本部分给出2种Java实现
Java实现一:数组实现的栈,能存储任意类型的数据。
Java实现二:Java的 Collection集合 中自带的"栈"(stack)的示例。

1. Java实现一:数组实现的栈,能存储任意类型的数据
实现代码(GeneralArrayStack.java)
[Java] 纯文本查看 复制代码
[/color][/font]
[font=verdana, arial, helvetica, sans-serif][color=#000000]/**
 * Java : 数组实现的栈,能存储任意类型的数据
 */
import java.lang.reflect.Array;

public class GeneralArrayStack<T> {

    private static final int DEFAULT_SIZE = 12;
    private T[] mArray;
    private int count;

    public GeneralArrayStack(Class<T> type) {
        this(type, DEFAULT_SIZE);
    }

    public GeneralArrayStack(Class<T> type, int size) {
        // 不能直接使用mArray = new T[DEFAULT_SIZE];
        mArray = (T[]) Array.newInstance(type, size);
        count = 0;
    }

    // 将val添加到栈中
    public void push(T val) {
        mArray[count++] = val;
    }

    // 返回“栈顶元素值”
    public T peek() {
        return mArray[count-1];
    }

    // 返回“栈顶元素值”,并删除“栈顶元素”
    public T pop() {
        T ret = mArray[count-1];
        count--;
        return ret;
    }

    // 返回“栈”的大小
    public int size() {
        return count;
    }

    // 返回“栈”是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return size()==0;
    }

    // 打印“栈”
    public void PrintArrayStack() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.printf("stack is Empty\n");
        }

        System.out.printf("stack size()=%d\n", size());

        int i=size()-1;
        while (i>=0) {
            System.out.println(mArray[i]);
            i--;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String tmp;
        GeneralArrayStack<String> astack = new GeneralArrayStack<String>(String.class);

        // 将10, 20, 30 依次推入栈中
        astack.push("10");
        astack.push("20");
        astack.push("30");

        // 将“栈顶元素”赋值给tmp,并删除“栈顶元素”
        tmp = astack.pop();
        System.out.println("tmp="+tmp);

        // 只将“栈顶”赋值给tmp,不删除该元素.
        tmp = astack.peek();
        System.out.println("tmp="+tmp);

        astack.push("40");
        astack.PrintArrayStack();    // 打印栈
    }
}[/color][/font]
[font=verdana, arial, helvetica, sans-serif][color=#000000]

运行结果
[Java] 纯文本查看 复制代码
[/font]
[font=verdana, arial, helvetica, sans-serif]tmp=30
tmp=20
stack size()=3
40
20
10[/font]
[font=verdana, arial, helvetica, sans-serif]

结果说明:GeneralArrayStack是通过数组实现的栈,而且GeneralArrayStack中使用到了泛型。
2. Java实现二:Java的 Collection集合 中自带的"栈"(stack)的示例
实现代码(StackTest.java)
[Java] 纯文本查看 复制代码
import java.util.Stack;
/**
 * Java : java集合包中的Stack的演示程序
 */
public class StackTest {

    public static void main(String[] args) {
        int tmp=0;
        Stack<Integer> astack = new Stack<Integer>();

        // 将10, 20, 30 依次推入栈中
        astack.push(10);
        astack.push(20);
        astack.push(30);

        // 将“栈顶元素”赋值给tmp,并删除“栈顶元素”
        tmp = astack.pop();
        //System.out.printf("tmp=%d\n", tmp);

        // 只将“栈顶”赋值给tmp,不删除该元素.
        tmp = (int)astack.peek();
        //System.out.printf("tmp=%d\n", tmp);

        astack.push(40);
        while(!astack.empty()) {
            tmp = (int)astack.pop();
            System.out.printf("tmp=%d\n", tmp);
        }
    }
}
运行结果
tmp=40tmp=20tmp=10



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