Java 集合深刻理解（13）：Stack 棧

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今天心情不錯，再來一篇 Stack ！

數據結構中的 棧
數據結構中，棧是一種線性數據結構，聽從 LIFO（後進先出）的操做順序，全部操做都是在頂部進行

有點像羽毛球筒：

棧一般有三種操做：

push 入棧
pop 棧頂元素出棧，並返回
peek 獲取棧頂元素，並不刪除

咱們自定義一個 棧 時只要實現上述三個主要操做便可，本文中將使用 Java 中的 LinkedList　實現一個棧。
棧的使用場景：
棧最主要的意義就在於：入棧和出棧的對稱性。
在 Android 開發中，咱們常常須要開啓、回退一個 Activity，其實這裏就有棧的應用，每次開啓Activity，若是不是特殊的啓動模式，就會在棧頂加入一個 Activity，點擊返回後，以前的 Activity 出棧 。
其餘場景好比遞歸（斐波那契數列，漢諾塔）。

Java 集合框架中的棧 Stack

Java 集合框架中的 Stack 繼承自 Vector：

因爲 Vector 有 4 個構造函數，加上 Stack 自己的一種，也就是說有 5 中建立 Stack 的方法
跟 Vector 同樣，它是 數組實現的棧。

Stack 的方法
Stack 中新建的方法比較少：

1.構造函數
//構建一個空棧
public Stack() {
}
2.入棧
//調用的 Vector.addElement()
public E push(E item) {
addElement(item);

return item;

}
Vector 的 addElement() 方法，就是在數組尾部添加元素：
public synchronized void addElement(E obj) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = obj;
}
3.獲取頂端元素，但不刪除
public synchronized E peek() {
//調用 Vector.size() 返回元素個數
int len = size();

if (len == 0)
    throw new EmptyStackException();
//調用 Vector.elementAt 獲得棧頂元素
return elementAt(len - 1);

}
Vector.elementAt(int):
public synchronized E elementAt(int index) {
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
}

return elementData(index);

}
Vector.elementData(int):
E elementData(int index) {
return (E) elementData[index];
}
4.出棧
public synchronized E pop() {
E obj;
int len = size();

//調用 peek() 獲取頂端元素，一下子返回
obj = peek();
//調用 Vector.removeElementAt 刪除頂端元素
removeElementAt(len - 1);

return obj;

}
Vector.removeElementAt(int):
public synchronized void removeElementAt(int index) {
modCount++;
if (index >= elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +
elementCount);
}
else if (index < 0) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
}

int j = elementCount - index - 1;
if (j > 0) {
    System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);
}
elementCount--;
elementData[elementCount] = null; /* to let gc do its work */

}
5.查找元素是否在棧中
public synchronized int search(Object o) {
int i = lastIndexOf(o);

//返回的是棧頂到該元素出現的位置的距離
if (i >= 0) {
    return size() - i;
}
return -1;

}
6.是否爲空
public boolean empty() {
return size() == 0;
}
Vector.size():
public synchronized int size() {
return elementCount;
}
總結
Java 集合框架中的 Stack 具備如下特色：

繼承自 Vector
有 5 種建立 Stack 的方法
採用數組實現
除了 push()，剩下的方法都是同步的

用鏈表實現一個棧？
因爲 Stack　是用數組實現的，咱們用鏈表實現一下吧，這裏就選擇　LinkedList 來實現：
/**

• description:LinkedList 模擬 Stack
• <br/>
• author: shixinzhang
• <br/>

• data: 10/23/2016
  */
  public class LinkedListStack extends LinkedList{
  public LinkedListStack(){
  super();
  }

  @Override
  public void push(Object o) {
  super.push(o);
  }

  @Override
  public Object pop() {
  return super.pop();
  }

  @Override
  public Object peek() {
  return super.peek();
  }

  @Override
  public boolean isEmpty() {
  return super.isEmpty();
  }

  public int search(Object o){
  return indexOf(o);br/>}
  }
  調用：
  @Test
  public void testPush() throws Exception {
  LinkedListStack stack = new LinkedListStack();
  System.out.println("棧是否爲空: " + stack.isEmpty());

  stack.push("shixin");
  stack.push("好帥");
  stack.push("技巧一流");
  stack.push("haha");

  System.out.println("棧中元素: " + stack);

  System.out.println("獲取頂端元素 peek :" + stack.peek());

  System.out.println("頂端元素出棧 pop :" + stack.pop());

  System.out.println("出棧後棧內元素:" + stack);

  System.out.println("search(好帥) 的位置:" + stack.search("好帥"));
  }
  }
  結果：

能夠看到，我其實都沒作什麼哈哈，都是 LinkedList 內部提供的方法，操做的都是在鏈表頭部的元素，而不是尾部。
其實 LinkedList 這個棧的特性也是繼承自 雙端隊列 Deque，官方也推薦在使用棧時優先使用 Deque，而不是 Stack,有興趣的能夠去了解下。
Thanks
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Stack.html
http://www.cnblogs.com/kaituorensheng/archive/2013/03/02/2939690.html
http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/2298