1.5 栈(Stack)

栈(Stack)是一种后进先出的数据结构（LIFO:last in first out），只允许访问栈中的第一个数据项：即最后插入的数据项。移除这个数据项之后，才能看到第二个数据项，以此类推。

往栈中存入数据称之为压栈(push)，移除数据称之为弹栈(pop)，此外通常还提供查看栈顶元素的peek方法，此方法可以可以栈顶元素的值，但是并不会将其移除

 java.util.Stack就是JDK提供的一种对栈的实现，这个实现是基于数组的，由于栈非常简单，我们没有必须要分析源码，直接按照以下方法提供一个相同的自己的实现，此外，我们也可以基于链表来实现一个栈

基于数组的栈的实现

  关于基于数组的栈的实现，只有一点值得注意的地方，其是LIFO，但是我们在使用数组的时候，并不需要每次都将元素插入数组的第一个位置，然后将之前的所有元素后移一个位置，只要用一个变量记住最后一个添加的元素的位置即可，当弹栈时，直接返回这个位置上的数字即可

public class SimpleArrayStack<T> {
    private Object[] array = null;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULR_INITIAL_SIZE = 10;
    private int capacity = 0;

    public SimpleArrayStack() {
        this(DEFAULR_INITIAL_SIZE );
    }

    public SimpleArrayStack(int initial_size) {
        super();
        this.capacity = initial_size;
        array = new Object[initial_size];
    }

    @SuppressWarnings("unchecked" )
    public T pop() {
        if (size < 1) {
            throw new IllegalStateException("no more elements");
        }
        T result = (T) array [--size];
        array[size ] = null;
        return result ;

    }

    @SuppressWarnings("unchecked" )
    public T peek() {
        if (size < 1) {
            throw new IllegalStateException("no more elements");
        }
        return (T) array [size - 1];
    }

    public void push(T e) {
        int index = size++;
        if (index > capacity) { // 扩容
            int new_capacity = capacity + capacity >> 1;
            if (new_capacity <= 0) {
                new_capacity = Integer.MAX_VALUE;
            }
            array = Arrays.copyOf( array, new_capacity );
        }

        array[index ] = e;
    }

    public int getSize() {
        return size ;
    }
}

测试代码

public class SimpleArrayStackTest {
    public static void main(String[] args) {
        SimpleArrayStack<Integer> simpleStack=new SimpleArrayStack<Integer>();
        System. out.print("push:\t" );
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            simpleStack.push(i );
            System. out.print(i +"\t" );
        }
        System. out.print("\npop:\t" );
        while (simpleStack.getSize()>0){
            System. out.print(simpleStack .pop()+"\t");
        }
    }
}

运行程序输出

可以看到数据都是按照和插入顺序相反的方式弹出来了

基于链表的栈的实现

基于链表的Stack尤为简单，我们可以使用上一节编写SingleLinkList来实现，实际上就是一种委派，并把我们不想提供的方法给屏蔽，这可能没有什么技术含量，但是读者意识到了，一个数据结构可以在另外一个数据结构的基础上编写

public class SimpleLinkedListStack <T>{
    private SingleLinkList<T> singleLinkList =new SingleLinkList<T>();
    public void push(T t){
        singleLinkList.addFirst(t);
    }

    public T pop(){
       return singleLinkList.removeFisrt();
    }
    public T peek(){
        return singleLinkList.getFirst();
    }
    public int getSize(){
        return singleLinkList.size();
    }
    
}