数据结构——栈

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本文深入解析了栈数据结构，介绍了栈的基本概念、特性及其数组实现方式。通过定义栈接口和实现类，展示了如何进行压栈、出栈、获取栈顶元素等核心操作，并提供了实例演示。

栈作为一种典型的先进先出数据结构类型，其最简单的实现方式是数组。

首先定义栈接口：interStack.java

package stack;

/*
定义栈接口
 */

public interface interStack<T>{

    public void push(T data) throws Exception;      //定义压栈操作
    public T pop() throws Exception;        //定义出栈操作
    public T peek();        //获取栈的第一个元素
    public boolean isEmpty();       //判断是否为空
    public int size();      //返回栈中元素的个数

}

其次定义实现类

package stack;

/*
栈的实现类
 */
public class stack<T> implements interStack<T>{

    static final int defaultSize=20;        //定义栈的默认容量
    private int size;
    private T[] array;      //定义数据存储数组

    //初始化栈参数
    public stack(){
        size=0;
        array=(T[]) new Object[defaultSize];
    }

    //根据用户输入参数初始化栈参数
    public stack(int inputSize){
        size=0;
        array=(T[]) new Object[inputSize];
    }

    //入栈操作
    public void push(T data) throws Exception {
        if(size<array.length){
            array[size]=data;
            size++;
        }else {
            throw new Exception("栈已满");
        }
    }

    //出栈操作
    public T pop() throws Exception{
        T topData;
        if(isEmpty()){
            throw new Exception("栈为空");
        }else{
            topData=array[size-1];
            size--;
        }
        return topData;
    }

    //获取栈顶元素
    public T peek(){
        return array[size-1];
    }

    //判断栈是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return size==0;
    }

    //返回栈的长度
    public int size(){
        return size;
    }

    public static void main(String[] args){
        stack <String> stack=new stack<String>(20);
        System.out.println("是否为空:"+stack.isEmpty());

        try {
            stack.push("I");
            stack.push("am");
            stack.push("Andy");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("栈顶元素:"+stack.size());
        System.out.println("栈顶元素:"+stack.peek());
        
        try {
            System.out.println("移除元素:"+stack.pop());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        System.out.println("栈顶元素:"+stack.size());
        System.out.println("栈顶元素:"+stack.peek());

    }
}