java 取栈顶元素_java集合系列(7)Stack
这篇文章开始介绍Stack。从名字看他就是一个stack,因此具有数据结构中栈的一般特性(后进先出),平时用起来相对较多一点,但是也是非常简单。这篇文章我们将从源码的角度来分析一下Stack。
OK,开始今天的文章。
一、认识Stack
Stack继承自Vector。底层是通过数组实现的。下面我们认识一下Stack在整个java集合体系中的位置:
我们会发现,其实Stack就是继承自Vector,因此它具有Vector的一般特点。我们把Stack放大,从Stack的角度来看一下:
从上图我们可以看到,Stack其实就是继承了Vector,Vector具有的接口的父类,Stack也有。
继承了AbstractList、实现了Enumeration、List、ListIterator等接口。
下面我们再来看一下源码,它的源码那是超级简单。
二、源码分析
一下源码基于jdk1.8来分析的。
(1)构造方法
public Stack() {}
只有一个无参构造方法。
(2)增加元素
public E push(E item) {addElement(item);return item;
}
这里面调用了addElement方法,我们追踪进去,继续往里看
public synchronized void addElement(E paramE) {this.modCount += 1;ensureCapacityHelper(this.elementCount + 1);this.elementData[(this.elementCount++)] = paramE;
}
synchronized 说明了这是一个线程安全的方法,他分了三步走的战略:
- 第一步:它在添加元素的时候首先将modCount加1,保证线程安全。
- 第二步:ensureCapacityHelper()主要用于保障Stack的容量,在合理范围
- 第三步:真正实现元素的添加,将该元素添加到栈顶,数目加1;
(3)删除元素
public synchronized E pop() {E obj;int len = size();obj = peek();removeElementAt(len - 1);return obj;
}
在这里我们发现,真正实现删除操作的是removeElementAt;我们追踪进去:
public synchronized void removeElementAt(int paramInt) {this.modCount += 1;if (paramInt >= this.elementCount)throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(paramInt + " >= "+ this.elementCount);if (paramInt < 0)throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(paramInt);int i = this.elementCount - paramInt - 1;if (i > 0)System.arraycopy(this.elementData, paramInt + 1, this.elementData,paramInt, i);this.elementCount -= 1;this.elementData[this.elementCount] = null;
}
synchronized 说明了这是一个线程安全的方法,删除操作就有点复杂了,没关系我们继续分析:
- 第一步:它在添加元素的时候首先将modCount加1,保证线程安全。
- 第二步:第一个if判断删除元素是否超出了存储的数量范围
- 第三步:第二个if判断待删除的元素下标大于0
- 第四步:第三个if将元素后移
- 第五步:将数量减小1
- 第六步:将最上面的元素置为空,也就是删除了元素。
(4)查找操作
在上面删除的时候我们发现了其实有一个peek()方法我们没有将,他的作用就是返回stack中最顶端的元素。
public synchronized E peek() {int len = size();if (len == 0)throw new EmptyStackException();return elementAt(len - 1);
}
但是还有一个最正式的查找操作:
public synchronized int search(Object o) {int i = lastIndexOf(o);if (i >= 0) {return size() - i;}return -1;
}
该方法返回所查找对象所处的位置,如果不存在在返回-1;
- 第一步:通过lastLindexOf(Object)方法返回从栈底到栈顶最下面的的那个元素的下标,
- 第二步:利用元素的总数目减去所处的下标就得到了元素的位置(),并且返回否则返回-1;
(5)其他方法
这里提供的其他方法只有一个判断是否为空
public boolean empty() {return (size() == 0);
}
以上就列出了Stack的所有源码,超级简单。最后我们就来对它进行有一个总结
三、总结
stack是继承自Vector,底层使用数组存储、用来模拟栈的一个java集合。同时也是线程安全的。使用场景比如说倒序输出、XML语法检查。最主要的是面试还经常使用到它,因此你主要还是在机试的时候灵活的去使用它。
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