棧(Stack)

棧(Stack)是一種後進先出的資料結構（LIFO:last in first out），只允許訪問棧中的第一個資料項：即最後插入的資料項。移除這個資料項之後，才能看到第二個資料項，以此類推。

往棧中存入資料稱之為壓棧(push)，移除資料稱之為彈棧(pop)，此外通常還提供檢視棧頂元素的peek方法，此方法可以可以棧頂元素的值，但是並不會將其移除

java.util.Stack就是JDK提供的一種對棧的實現，這個實現是基於陣列的，由於棧非常簡單，我們沒有必須要分析原始碼，直接按照以下方法提供一個相同的自己的實現，此外，我們也可以基於連結串列來實現一個棧

基於陣列的棧的實現

關於基於陣列的棧的實現，只有一點值得注意的地方，其是LIFO，但是我們在使用陣列的時候，並不需要每次都將元素插入陣列的第一個位置，然後將之前的所有元素後移一個位置，只要用一個變數記住最後一個新增的元素的位置即可，當彈棧時，直接返回這個位置上的數字即可

1. publicclassSimpleArrayStack<T>{
2. privateObject[]array=null;
3. privateintsize=0;
4. privatestaticfinalintDEFAULR_INITIAL_SIZE=10;
5. privateintcapacity=0;
7. publicSimpleArrayStack(){
8. this(DEFAULR_INITIAL_SIZE);
9. }
11. publicSimpleArrayStack(intinitial_size){
12. super();
13. this.capacity=initial_size;
14. array=newObject[initial_size];
15. }
17. @SuppressWarnings("unchecked")
18. publicTpop(){
19. if(size<1){
20. thrownewIllegalStateException("nomoreelements");
21. }
22. Tresult=(T)array[--size];
23. array[size]=null;
24. returnresult;
26. }
28. @SuppressWarnings("unchecked")
29. publicTpeek(){
30. if(size<1){
31. thrownewIllegalStateException("nomoreelements");
32. }
33. return(T)array[size-1];
34. }
36. publicvoidpush(Te){
37. intindex=size++;
38. if(index>capacity){//擴容
39. intnew_capacity=capacity+capacity>>1;
40. if(new_capacity<=0){
41. new_capacity=Integer.MAX_VALUE;
42. }
43. array=Arrays.copyOf(array,new_capacity);
44. }
46. array[index]=e;
47. }
49. publicintgetSize(){
50. returnsize;
51. }
52. }

測試程式碼

1. publicclassSimpleArrayStackTest{
2. publicstaticvoidmain(String[]args){
3. SimpleArrayStack<Integer>simpleStack=newSimpleArrayStack<Integer>();
4. System.out.print("push:\t");
5. for(inti=0;i<10;i++){
6. simpleStack.push(i);
7. System.out.print(i+"\t");
8. }
9. System.out.print("\npop:\t");
10. while(simpleStack.getSize()>0){
11. System.out.print(simpleStack.pop()+"\t");
12. }
13. }
14. }

執行程式輸出

可以看到資料都是按照和插入順序相反的方式彈出來了

基於連結串列的棧的實現

基於連結串列的Stack尤為簡單，我們可以使用上一節編寫SingleLinkList來實現，實際上就是一種委派，並把我們不想提供的方法給遮蔽，這可能沒有什麼技術含量，但是讀者意識到了，一個數據結構可以在另外一個數據結構的基礎上編寫

1. publicclassSimpleLinkedListStack<T>{
2. privateSingleLinkList<T>singleLinkList=newSingleLinkList<T>();
3. publicvoidpush(Tt){
4. singleLinkList.addFirst(t);
5. }
7. publicTpop(){
8. returnsingleLinkList.removeFisrt();
9. }
10. publicTpeek(){
11. returnsingleLinkList.getFirst();
12. }
13. publicintgetSize(){
14. returnsingleLinkList.size();
15. }
17. }