通過數組實現一個棧

棧是一個先進後出的數據結構，所以實現棧就抓住棧的該特性，當然使用數組實現棧，需要考慮擴容問題，如果使用鏈表來實現的話就沒有擴容問題了。

一、定義棧的方法接口

這裏定義了棧的幾個主要方法：

public interface IStack<E> {
    /**
     * 棧元素大小
     * @return
     */
    int size();

    /**
     * 是否爲空
     * @return
     */
    boolean empty();

    /**
     * 壓棧
     * @param item
     */
    void push(E item);

    /**
     * 彈棧
     * @return
     */
    E pop();

    /**
     * 查看棧頂元素
     * @return
     */
    E peek();
}

二、實現

/**
 * 通過數組實現一個棧
 * @param <E>
 */
public class ArrayStack<E> implements IStack<E> {
    // 默認容量
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    // 保存元素的數組
    private E[] data;

    // 元素數量
    private int size;

    // 棧頂指針 索引
    private int top;

    public ArrayStack(){
        this(DEFAULT_CAPACITY);
    }

    public ArrayStack(int capacity){
        this.size = 0;
        this.top = -1;
        this.data = (E[]) new Object[capacity];
    }

    /**
     * 棧元素大小
     * @return
     */
    @Override
    public int size() {
        return size;
    }

    /**
     * 是否爲空
     * @return
     */
    @Override
    public boolean empty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 壓棧
     * @param item
     */
    @Override
    public void push(E item) {
        if(data.length == size){
            // grow 擴容
            grow(2 * size);
        }
        data[++top] = item;
        size ++;
    }

    private void grow(int capacity){
        if(capacity <= DEFAULT_CAPACITY )
            return;
        data = Arrays.copyOf(data, capacity);
    }

    /**
     * 彈棧
     * @return
     */
    @Override
    public E pop() {
        if(size == 0){
            throw new EmptyStackException();
        }

        size --;
        if(size < (data.length>>1)){
            grow(data.length>>1);
        }
        return data[top--];
    }

    /**
     * 查看棧頂元素
     * @return
     */
    @Override
    public E peek() {
        if(size == 0){
            throw new EmptyStackException();
        }
        return data[top];
    }

    public static void main(String[] args) {
        IStack stack = new ArrayStack();
        for(int i=0; i<10; i++){
            stack.push(i+1);
        }

        System.out.println("彈出元素："+stack.pop());
        System.out.println("彈出元素："+stack.pop());

        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            System.out.println("彈出剩餘元素:"+stack.pop());
        }
    }
}

測試結果：

彈出元素：10
彈出元素：9
彈出剩餘元素:8
彈出剩餘元素:7
彈出剩餘元素:6
彈出剩餘元素:5
彈出剩餘元素:4
彈出剩餘元素:3
彈出剩餘元素:2
彈出剩餘元素:1

---