数据结构 | (三) Stack

栈 ：一种特殊的线性表，其 只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作 。

进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO （ Last In First Out ）的原则。

压栈：栈的插入操作叫做进栈/ 压栈 / 入栈， 入数据在栈顶 。

出栈：栈的删除操作叫做出栈。 出数据在栈顶 。

栈的使用

方法	功能
Stack()	构造一个空的栈
E push(E e)	将e入栈，并返回e
E pop()	将栈顶元素出栈并返回
E peek()	获取栈顶元素
int size()	获取栈中有效元素个数
boolean empty()	检测栈是否为空

public static void main(String[] args) {
    Stack s = new Stack();
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);
    s.push(4);
    System.out.println(s.size()); // 获取栈中有效元素个数---> 4
    System.out.println(s.peek()); // 获取栈顶元素---> 4
    s.pop(); // 4出栈，栈中剩余1 2 3，栈顶元素为3
    System.out.println(s.pop()); // 3出栈，栈中剩余1 2 栈顶元素为3
    if(s.empty()){
        System.out.println("栈空");
    }else{
        System.out.println(s.size());
    }
}

栈的模拟实现

从上图中可以看到， Stack 继承了 Vector ， Vector 和 ArrayList 类似，都是动态的顺序表，不同的是 Vector 是线程安全的。

public class MyStack {
    int[] array;
    int size;
    public MyStack(){
        array = new int[3];
    }
    public int push(int e){
        ensureCapacity();
        array[size++] = e;
        return e;
    }
    public int pop(){
        int e = peek();
        size--;
        return e;
    }
    public int peek(){
        if(empty()){
            throw new RuntimeException("栈为空，无法获取栈顶元素");
        }
        return array[size-1];
    }
    public int size(){
        return size;
    }
    public boolean empty(){
        return 0 == size;
    }
    private void ensureCapacity(){
        if(size == array.length){
            array = Arrays.copyOf(array, size*2);
         }
     }
}

概念区分

栈、虚拟机栈、栈帧有什么区别呢？

栈是一种数据结构，用于存储和管理数据。虚拟机栈是Java虚拟机中的一部分，用于执行Java方法。栈帧是虚拟机栈中的一个元素，用于存储方法的局部变量、操作数栈、动态链接和方法返回值等信息。