Java Stack类

Java集合框架提供了一个Stack类，它模拟和实现了一个 Stack数据结构 该类是基于后进先出的基本原则。除了基本的push和pop操作外，该类还提供了empty、search和peek三种功能。该类也可以说是对Vector的扩展，并将该类作为一个具有上述五个功能的堆栈。该类也可以被称为Vector的子类。

下图显示了 Stack类的层次结构

该类支持一个默认的构造函数 Stack() ，用于创建一个空栈。

声明

public class Stack<E> extends Vector<E>

所有实现的接口 。

• 可序列化（Serializable）： 这是一个标记性的接口，如果类要被序列化和反序列化，就必须实现它。
• Cloneable: 这是Java中的一个接口，需要由一个类来实现，以使其对象可以被克隆。
• Iterable <E>：这个接口表示一个可迭代的对象集合，意思是可以迭代。
• Collection <E>:一个集合代表了一组被称为其元素的对象。在需要最大限度的通用性时，Collection接口被用来传递对象的集合。
• List <E>:List接口提供了一种存储有序集合的方法。它是Collection的一个子接口。
• RandomAccess： 这是一个标记接口，由List实现使用，表示它们支持快速（一般是恒定时间）的随机访问。

如何创建一个堆栈

为了创建一个堆栈，我们必须导入 java.util.stack 包并使用该类的Stack()构造函数。下面的例子创建了一个空的堆栈。

Stack<E> stack = new Stack<E>()

这里E是对象的类型。

例子

// Java code for stack implementation
  
import java.io.*;
import java.util.*;
  
class Test
{   
    // Pushing element on the top of the stack
    static void stack_push(Stack<Integer> stack)
    {
        for(int i = 0; i < 5; i++)
        {
            stack.push(i);
        }
    }
      
    // Popping element from the top of the stack
    static void stack_pop(Stack<Integer> stack)
    {
        System.out.println("Pop Operation:");
  
        for(int i = 0; i < 5; i++)
        {
            Integer y = (Integer) stack.pop();
            System.out.println(y);
        }
    }
  
    // Displaying element on the top of the stack
    static void stack_peek(Stack<Integer> stack)
    {
        Integer element = (Integer) stack.peek();
        System.out.println("Element on stack top: " + element);
    }
      
    // Searching element in the stack
    static void stack_search(Stack<Integer> stack, int element)
    {
        Integer pos = (Integer) stack.search(element);
  
        if(pos == -1)
            System.out.println("Element not found");
        else
            System.out.println("Element is found at position: " + pos);
    }
  
  
    public static void main (String[] args)
    {
        Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
  
        stack_push(stack);
        stack_pop(stack);
        stack_push(stack);
        stack_peek(stack);
        stack_search(stack, 2);
        stack_search(stack, 6);
    }
}

输出

Pop Operation:
4
3
2
1
0
Element on stack top: 4
Element is found at position: 3
Element not found

对堆栈类进行各种操作

1.添加元素： 为了添加一个元素到堆栈，我们可以使用push()方法。这个 push() 操作将元素放在堆栈的顶部。

// Java program to add the
// elements in the stack
import java.io.*;
import java.util.*;
  
class StackDemo {
    
      // Main Method
    public static void main(String[] args)
    {
  
        // Default initialization of Stack
        Stack stack1 = new Stack();
  
        // Initialization of Stack
        // using Generics
        Stack<String> stack2 = new Stack<String>();
  
        // pushing the elements
        stack1.push(4);
        stack1.push("All");
        stack1.push("Geeks");
  
        stack2.push("Geeks");
        stack2.push("For");
        stack2.push("Geeks");
  
          // Printing the Stack Elements
        System.out.println(stack1);
        System.out.println(stack2);
    }
}

输出

[4, All, Geeks]
[Geeks, For, Geeks]

2.访问元素： 为了检索或获取堆栈的第一个元素或存在于堆栈顶部的元素，我们可以使用 peek() 方法。取回的元素不会被删除或从堆栈中删除。

// Java program to demonstrate the accessing
// of the elements from the stack
import java.util.*;
import java.io.*;
  
public class StackDemo {
  
      // Main Method
    public static void main(String args[])
    {
        // Creating an empty Stack
        Stack<String> stack = new Stack<String>();
  
        // Use push() to add elements into the Stack
        stack.push("Welcome");
        stack.push("To");
        stack.push("Geeks");
        stack.push("For");
        stack.push("Geeks");
  
        // Displaying the Stack
        System.out.println("Initial Stack: " + stack);
  
        // Fetching the element at the head of the Stack
        System.out.println("The element at the top of the"
                           + " stack is: " + stack.peek());
  
        // Displaying the Stack after the Operation
        System.out.println("Final Stack: " + stack);
    }
}

输出

Initial Stack: [Welcome, To, Geeks, For, Geeks]
The element at the top of the stack is: Geeks
Final Stack: [Welcome, To, Geeks, For, Geeks]

3.删除元素： 要从堆栈中取出一个元素，我们可以使用 pop() 方法。该元素从堆栈的顶部被弹出，并从相同的地方被删除。

// Java program to demonstrate the removing
// of the elements from the stack
import java.util.*;
import java.io.*;
  
public class StackDemo {
    public static void main(String args[])
    {
        // Creating an empty Stack
        Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
  
        // Use add() method to add elements
        stack.push(10);
        stack.push(15);
        stack.push(30);
        stack.push(20);
        stack.push(5);
  
        // Displaying the Stack
        System.out.println("Initial Stack: " + stack);
  
        // Removing elements using pop() method
        System.out.println("Popped element: "
                           + stack.pop());
        System.out.println("Popped element: "
                           + stack.pop());
  
        // Displaying the Stack after pop operation
        System.out.println("Stack after pop operation "
                           + stack);
    }
}

输出

Initial Stack: [10, 15, 30, 20, 5]
Popped element: 5
Popped element: 20
Stack after pop operation [10, 15, 30]

堆栈类中的方法

从java.util.Vector类继承的方法

注意： 请注意，Java中的Stack类是一个遗留类，继承自 Java中的Vector。 它是一个线程安全类，因此当我们不需要线程安全时，就会产生开销。建议使用 ArrayDeque 来实现堆栈，因为它在单线程环境下更有效率。

// A Java Program to show implementation
// of Stack using ArrayDeque
  
import java.util.*;
  
class GFG {
    public static void main (String[] args) {
        Deque<Character> stack = new ArrayDeque<Character>();
        stack.push('A');
        stack.push('B');
        System.out.println(stack.peek());
        System.out.println(stack.pop());
    }
}

输出

B
B