Java 集合系列Stack详细介绍(源码解析)和使用示例

Stack简介

Stack是栈。它的特性是：先进后出(FILO, First In Last Out)。

java工具包中的Stack是继承于Vector(矢量队列)的，由于Vector是通过数组实现的，这就意味着，Stack也是通过数组实现的，而非链表。当然，我们也可以将LinkedList当作栈来使用！在“Java 集合系列06之 Vector详细介绍(源码解析)和使用示例”中，已经详细介绍过Vector的数据结构，这里就不再对Stack的数据结构进行说明了。

Stack的继承关系

java.lang.Object
↳     java.util.AbstractCollection<E>↳     java.util.AbstractList<E>↳     java.util.Vector<E>↳     java.util.Stack<E>public class Stack<E> extends Vector<E> {}

Stack和Collection的关系如下图：

Stack的构造函数

Stack只有一个默认构造函数，如下：

Stack()

Stack的API

Stack是栈，它常用的API如下：

             boolean       empty()
synchronized E             peek()
synchronized E pop() E push(E object) synchronized int search(Object o)

由于Stack和继承于Vector，因此它也包含Vector中的全部API。

第2部分 Stack源码解析(基于JDK1.6.0_45)

Stack的源码非常简单，下面我们对它进行学习。

 1 package java.util;
 2
 3 public  4 class Stack<E> extends Vector<E> {  5 // 版本ID。这个用于版本升级控制，这里不须理会！  6 private static final long serialVersionUID = 1224463164541339165L;  7  8 // 构造函数  9 public Stack() { 10  } 11 12 // push函数：将元素存入栈顶 13 public E push(E item) { 14 // 将元素存入栈顶。 15 // addElement()的实现在Vector.java中 16  addElement(item); 17 18 return item; 19  } 20 21 // pop函数：返回栈顶元素，并将其从栈中删除 22 public synchronized E pop() { 23  E obj; 24 int len = size(); 25 26 obj = peek(); 27 // 删除栈顶元素，removeElementAt()的实现在Vector.java中 28 removeElementAt(len - 1); 29 30 return obj; 31  } 32 33 // peek函数：返回栈顶元素，不执行删除操作 34 public synchronized E peek() { 35 int len = size(); 36 37 if (len == 0) 38 throw new EmptyStackException(); 39 // 返回栈顶元素，elementAt()具体实现在Vector.java中 40 return elementAt(len - 1); 41  } 42 43 // 栈是否为空 44 public boolean empty() { 45 return size() == 0; 46  } 47 48 // 查找“元素o”在栈中的位置：由栈底向栈顶方向数 49 public synchronized int search(Object o) { 50 // 获取元素索引，elementAt()具体实现在Vector.java中 51 int i = lastIndexOf(o); 52 53 if (i >= 0) { 54 return size() - i; 55  } 56 return -1; 57  } 58 }

总结：

(01) Stack实际上也是通过数组去实现的。
执行push时(即，将元素推入栈中)，是通过将元素追加的数组的末尾中。
执行peek时(即，取出栈顶元素，不执行删除)，是返回数组末尾的元素。
执行pop时(即，取出栈顶元素，并将该元素从栈中删除)，是取出数组末尾的元素，然后将该元素从数组中删除。
(02) Stack继承于Vector，意味着Vector拥有的属性和功能，Stack都拥有。

第3部分 Vector示例

下面我们通过实例学习如何使用Stack

 1 import java.util.Stack;
 2 import java.util.Iterator;  3 import java.util.List;  4  5 /**  6  * @desc Stack的测试程序。测试常用API的用法  7  *  8  * @author skywang  9 */ 10 public class StackTest { 11 12 public static void main(String[] args) { 13 Stack stack = new Stack(); 14 // 将1,2,3,4,5添加到栈中 15 for(int i=1; i<6; i++) { 16  stack.push(String.valueOf(i)); 17  } 18 19 // 遍历并打印出该栈 20  iteratorThroughRandomAccess(stack) ; 21 22 // 查找“2”在栈中的位置，并输出 23 int pos = stack.search("2"); 24 System.out.println("the postion of 2 is:"+pos); 25 26 // pup栈顶元素之后，遍历栈 27  stack.pop(); 28  iteratorThroughRandomAccess(stack) ; 29 30 // peek栈顶元素之后，遍历栈 31 String val = (String)stack.peek(); 32 System.out.println("peek:"+val); 33  iteratorThroughRandomAccess(stack) ; 34 35 // 通过Iterator去遍历Stack 36  iteratorThroughIterator(stack) ; 37  } 38 39 /** 40  * 通过快速访问遍历Stack 41 */ 42 public static void iteratorThroughRandomAccess(List list) { 43 String val = null; 44 for (int i=0; i<list.size(); i++) { 45 val = (String)list.get(i); 46 System.out.print(val+" "); 47  } 48  System.out.println(); 49  } 50 51 /** 52  * 通过迭代器遍历Stack 53 */ 54 public static void iteratorThroughIterator(List list) { 55 56 String val = null; 57 for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) { 58 val = (String)iter.next(); 59 System.out.print(val+" "); 60  } 61  System.out.println(); 62  } 63 64 }

运行结果：

1 2 3 4 5
the postion of 2 is:4
1 2 3 4
peek:4
1 2 3 4
1 2 3 4