Java 集合系列 07 之 Stack 详细介绍 (源码解析) 和使用示例

Java 集合系列 07 之 Stack 详细介绍 (源码解析) 和使用示例

概要

学完 Vector 了之后，接下来我们开始学习 Stack。Stack 很简单，它继承于 Vector。学习方式还是和之前一样，先对 Stack 有个整体认识，然后再学习它的源码；最后再通过实例来学会使用它。内容包括：
第 1 部分 Stack 介绍
第 2 部分 Stack 源码解析 (基于 JDK1.6.0_45)
第 3 部分 Vector 示例

转载请注明出处：http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3308852.html

第 1 部分 Stack 介绍

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

[](javascript:void(0)😉

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> {}

[](javascript:void(0)😉

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;
 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;
 8     // 构造函数
 9     public Stack() {
10     }
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);
18         return item;
19     }
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();
26         obj = peek();
27         // 删除栈顶元素，removeElementAt()的实现在Vector.java中
28         removeElementAt(len - 1);
30         return obj;
31     }
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();
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     }
43     // 栈是否为空
44     public boolean empty() {
45         return size() == 0;
46     }
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);
53         if (i >= 0) {
54             return size() - i;
55         }
56         return -1;
57     }
58 }

View Code

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;
 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 {
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         }
19         // 遍历并打印出该栈
20         iteratorThroughRandomAccess(stack) ;
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);
26         // pup栈顶元素之后，遍历栈
27         stack.pop();
28         iteratorThroughRandomAccess(stack) ;
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) ;
35         // 通过Iterator去遍历Stack
36         iteratorThroughIterator(stack) ;
37     }
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     }
51     /**
52      * 通过迭代器遍历Stack
53      */
54     public static void iteratorThroughIterator(List list) {
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     }
64 }

View Code

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