Java中栈的相关函数

### Java 中与栈相关的函数和方法 #### 1. **`Stack<T>` 类** `Stack<T>` 是 `Vector<T>` 的子类，提供了基本的栈操作功能。以下是常用的方法及其说明： - **`push(E item)`**: 向栈顶压入一个元素。 ```java Stack<Integer> stack = new Stack<>(); stack.push(1); ``` - **`pop()`**: 移除并返回栈顶元素。如果栈为空，则抛出异常。 ```java int topElement = stack.pop(); ``` - **`peek()`**: 返回栈顶元素而不移除它。如果栈为空，则抛出异常。 ```java int topElement = stack.peek(); ``` - **`empty()`**: 如果栈为空则返回 `true`，否则返回 `false`。 ```java boolean isEmpty = stack.empty(); ``` - **`search(Object o)`**: 返回指定对象在栈中的位置（从栈顶开始计数），如果没有找到该对象，则返回 `-1`[^2]。 --- #### 2. **`ArrayDeque<T>` 类作为栈实现** 虽然 `Stack<T>` 被认为过时，但可以使用双向队列 `ArrayDeque<T>` 来模拟栈的行为。其性能优于传统的 `Stack<T>` 实现。 - **`addFirst(E e)` 或 `offerFirst(E e)`**: 添加元素到双端队列的一端（相当于栈的 push 操作）。 ```java ArrayDeque<Integer> deque = new ArrayDeque<>(); deque.addFirst(1); // 等价于 push ``` - **`removeFirst()` 或 `pollFirst()`**: 删除并返回第一个元素（相当于栈的 pop 操作）。如果队列为空，`removeFirst()` 抛出异常而 `pollFirst()` 返回 null。 ```java Integer element = deque.removeFirst(); // 等价于 pop ``` - **`getFirst()` 或 `peekFirst()`**: 查看第一个元素而不删除它（相当于栈的 peek 操作）。如果队列为空，`getFirst()` 抛出异常而 `peekFirst()` 返回 null。 ```java Integer firstElement = deque.getFirst(); // 等价于 peek ``` --- #### 3. **其他辅助方法** - **`isEmpty()`**: 判断容器是否为空。 ```java boolean empty = deque.isEmpty(); ``` - **`size()`**: 获取当前栈中元素的数量。 ```java int size = deque.size(); ``` --- #### 示例代码：使用 `ArrayDeque` 模拟栈 ```java import java.util.ArrayDeque; import java.util.Deque; public class Main { public static void main(String[] args) { Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(); // Push elements onto the stack stack.addFirst(10); stack.addFirst(20); System.out.println("Top of stack: " + stack.peekFirst()); // Pop an element from the stack int poppedValue = stack.pollFirst(); System.out.println("Popped value: " + poppedValue); // Check if the stack is empty System.out.println("Is stack empty? " + stack.isEmpty()); } } ``` --- #### 功能扩展：自定义栈类 可以通过继承或组合的方式创建自己的栈类，并封装所需的功能。 ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; class CustomStack<T> { private List<T> data = new ArrayList<>(); public void push(T item) { data.add(item); } public T pop() { if (data.isEmpty()) throw new IllegalStateException("Stack is empty"); return data.remove(data.size() - 1); } public T peek() { if (data.isEmpty()) throw new IllegalStateException("Stack is empty"); return data.get(data.size() - 1); } public boolean isEmpty() { return data.isEmpty(); } } // 使用示例 CustomStack<String> customStack = new CustomStack<>(); customStack.push("A"); System.out.println(customStack.pop()); // 输出 A ``` ---