@[Toc]
# 1、棧的定義和特點 棧(Stack)又稱堆疊， 是限制在表的一端進行插入和刪除運算的線性表。 如果要拿一個東西對比，羽毛球筒比較合適。  棧遵循後進先出（ Last-in-first-out，LIFO）的原則。 比如上面的羽毛球筒，只能將最頂端的羽毛球移出，也只能將新的羽毛球放到最頂端——這兩種操作分別稱作入棧（ Push）和出棧（ Pop）。入棧和出棧的示意圖如下：   最頂端的羽毛球叫棧頂棧頂 (top),最底端的羽毛球稱為棧底 (bottom)。 
# 2、棧的基本操作 棧的基本操作除了入棧和出棧外， 還有棧的初始化、 棧空的判定， 以及取棧頂元素等。 根據這些操作，我們定義一個介面： ```java /** * @Author 三分惡 * @Date 2020/8/26 * @Description 棧介面 */ public interface Stack { public int getSize(); //返回棧中元素數目 public boolean isEmpty(); //判空 public Object top(); //取棧頂元素但不刪除 public void push(Object element); //入棧 public Object pop(); //出棧 } ``` 線性表有順序和鏈式兩種實現，棧同樣有兩種實現。
# 3、順序棧 這裡我們通過一個可擴容的陣列來實現。 ```java /** * @Author 三分惡 * @Date 2020/8/26 * @Description 順序棧--陣列實現 */ public class ArrayStack implements Stack{ private static int defaultSize=15; //預設容量 private int size; //實際容量：實際儲存元素個數 private Object[] data; //存放元素的陣列 /** * 無參構造方法：按預設容量構造元素陣列 */ public ArrayStack() { data=new Object[defaultSize]; size=0; } /** * 有參構造方法：指定元素陣列容量 * @param size */ public ArrayStack(int size){ data=new Object[size]; } public int getSize() { return size; } public boolean isEmpty() { return size==0; } /** * 取棧頂元素:不刪除棧頂元素 * @return */ public Object top() { if (isEmpty()) throw new RuntimeException("棧空"); size--; return data[size-1]; } /** * 入棧 * @param element */ public void push(Object element) { //陣列已滿，擴容 if (size==data.length){ //擴容兩倍的新陣列 Object [] newData=new Object[size<<1]; //拷貝陣列 System.arraycopy(data,0,newData,0,size); data=newData; } //棧頂上插入新元素 data[size]=element; size++; } /** * 出棧 * @return */ public Object pop() { if (isEmpty()) throw new RuntimeException("棧空"); Object top=data[size-1]; data[size-1]=null; size--; return top; } } ``` 時間複雜度分析： * getSize()：O(1) * isEmpty()：O(1) * top()：O(1) * push()：平均O(1)，最壞（擴容）O(n) * pop(): O(1)
# 3、鏈棧 鏈棧指的是鏈式儲存結構實現的棧。在前面的學習中，我們已經完成了單向連結串列的實現，程式碼如下，具體說明可檢視上一篇內容：  現在我們通過單向連結串列來實現鏈棧： ```java /** * @Author 三分惡 * @Date 2020/8/26 * @Description */ public class ListStack implements Stack{ //單向連結串列 private SinglyLinkedList list; /** * 建構函式：初始化單向連結串列 */ public ListStack(){ list=new SinglyLinkedList(); } /** * 獲取棧的容量 * @return */ public int getSize() { return list.getSize(); } public boolean isEmpty() { return list.getSize()==0; } /** * 取棧頂元素 * @return */ public Object top() { //取列表的尾節點 return list.get(list.getSize()-1); } /** * 入棧 * @param element */ public void push(Object element) { //佇列尾插入 list.addTail(element); } /** * 出棧 * @return */ public Object pop() { int topIndex=list.getSize()-1; //列表為節點 Object top=list.get(topIndex); //刪除尾結點 list.remove(topIndex); return top; } } ``` 時間複雜度分析： * getSize()：O(1) * isEmpty()：O(1) * top()：O(1) * push()：O(1) * pop(): O(1)
# 4、java中的棧 在Java中有一個java.util.Stack類，它實現了棧的結構。 它是Vector的子類，也自定義了一些作為棧的方法。  java.util.Stack類是Vector的子類，實際上並不建議使用它。 在Java中還有另外一個集合，可以作為棧使用，它就是LinkedList。LinkedList中實現了push、pop方法。具體可以檢視[LinkedList原始碼閱讀筆記](https://blog.csdn.net/sinat_40770656/article/details/108090370)。

---

原始碼地址：https://gitee.com/LaughterYoung/data-structure-learn.git
上一篇：[重學資料結構（一、線性表）](https://blog.csdn.net/sinat_40770656/article/details/108020427)

---

本文為學習筆記類部落格，主要資料來源如下！

參考： 【1】：鄧俊輝 編著. 《資料結構與演算法》 【2】：王世民 等編著 . 《資料結構與演算法分析》 【3】： Michael T. Goodrich 等編著.《Data-Structures-and-Algorithms-in-Java-6th-Edition》 【4】：嚴蔚敏、吳偉民 編著 . 《資料結構》 【5】：程傑 編著 . 《大話資料結構》 【6】：[Java Stack 類](https://www.runoob.com/java/java-stack-clas