数据结构基础(二) 栈

前言：计算机程序中,数据结构栈(堆栈)是什么？生活中，栈遍处都有，书堆呀、砖堆呀等等，基本上能看到堆起来的，都符合数据结构中堆栈的概念。如下图1、图2。

栈的定义：栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。栈的操作规则：先进后出。

JDK 中栈的实现

那么我们来看看 java JDK 中栈是如何实现的？在 JDK(java8) 中，栈的实现类是 Stack(java.util.Stack)，它的继承关系如下图所示：

其实现源码如下：

package java.util;

public class Stack<E> extends Vector<E> {
    //创建一个空栈
    public Stack() {
    }

    //入栈，添加元素，调用的是java.util.Vector#addElement方法
    public E push(E item) {
        addElement(item);

        return item;
    }

    //出栈，移除栈顶元素，调用的是java.util.Vector#removeElementAt方法	
    public synchronized E pop() {
        E       obj;//栈顶元素
        int     len = size();//获取栈的长度

        obj = peek();//获取当前栈顶元素
        removeElementAt(len - 1);//移除栈顶元素

        return obj;
    }

    //查找栈顶元素，调用 java.util.Vector#elementAt 的查询方法
    public synchronized E peek() {
        int     len = size();//获取栈的长度

        if (len == 0)//如果为空栈，抛出异常
            throw new EmptyStackException();
        return elementAt(len - 1);//查找栈顶元素
    }

    //判断栈是否为空
    public boolean empty() {
        return size() == 0;
    }

    /**
    搜索在栈中的元素，调用的是java.util.Vector#lastIndexOf(java.lang.Object)
    ====又调用了===>java.util.Vector#lastIndexOf(java.lang.Object, int)方法
    注意：返回对象在此堆栈上从1开始的位置，不是从0开始
    **/
    public synchronized int search(Object o) {
        int i = lastIndexOf(o);

        if (i >= 0) {
            return size() - i;
        }
        return -1;
    }

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = 1224463164541339165L;
}

jdk下Stack(java.util.Stack)，Java™ Platform Standard Ed. 8说明文档文档如下:

`boolean`	`empty()` Tests if this stack is empty.//测试此堆栈是否为空。
`E`	`peek()` Looks at the object at the top of this stack without removing it from the stack.//查看位于此堆栈顶部的对象，而不将其从堆栈中移除。
`E`	`pop()` Removes the object at the top of this stack and returns that object as the value of this function.//移除此堆栈顶部的对象，并将该对象作为此函数的值返回。
`E`	`push(E item)` Pushes an item onto the top of this stack.//将项目推送到堆栈顶部。
`int`	`search(Object o)` Returns the 1-based position where an object is on this stack.//返回对象在此堆栈上从1开始的位置

使用场景：1)如android应用中activity就是栈的实现方式，当退出当前界面时，之前访问的界面就成为了栈顶的界面。2)浏览器中，页面的返回功能也是堆栈的实现。
小结：学习一种数据结构的时候，要对比出其与其他一些数据结构的不同，做到知其然并知其所以然。

数据结构基础(二) 栈

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