栈结构：Java实现及其工作原理

2023-12-05 00:43:29

栈的基本概念

栈是一种线性数据结构，具有后进先出的（LIFO）特征。这意味着后放入栈中的元素将首先被移除。这种特性类似于摞盘子时的行为：最后放上的盘子将首先被取走。

Java中的栈实现

我们可以使用数组或链表来实现Java中的栈。数组实现 更为简单，因为它提供了快速访问和更新元素的能力。我们使用一个数组来存储栈中的元素，并维护一个栈顶指针，指向数组中栈顶元素的位置。

public class StackArray {
    private int[] arr;
    private int top;

    public StackArray(int size) {
        arr = new int[size];
        top = -1;
    }

    public void push(int value) {
        if (top == arr.length - 1) {
            // 栈已满
            return;
        }
        arr[++top] = value;
    }

    public int pop() {
        if (top == -1) {
            // 栈已空
            return -1;
        }
        return arr[top--];
    }
}

链表实现 提供了更好的内存管理，因为它仅分配实际需要的内存空间。我们使用链表中的节点来存储元素，每个节点都包含一个值和指向下一个节点的引用。

public class StackLinkedList {
    private Node top;

    public void push(int value) {
        Node newNode = new Node(value);
        newNode.setNext(top);
        top = newNode;
    }

    public int pop() {
        if (top == null) {
            // 栈已空
            return -1;
        }
        int value = top.getValue();
        top = top.getNext();
        return value;
    }
}