Java定义栈结构，并实现入栈、出栈操作完整示例

下面是完整的Java定义栈结构，并实现入栈、出栈操作攻略。

什么是栈

栈是一种“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的数据结构，典型的例子是一个子弹夹或一个餐盘堆叠。栈结构在计算机科学中有广泛的应用，例如在函数调用栈、表达式求值、语法分析等领域都有着重要的作用。

Java定义栈结构

在Java中，可以使用数组或链表来实现栈结构。下面是使用数组实现栈结构的示例代码：

public class ArrayStack {

    private int top; // 栈顶指针
    private int[] stack; // 栈数组
    private int capacity; // 栈容量

    // 构造方法，创建指定容量的栈
    public ArrayStack(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        this.stack = new int[capacity];
        this.top = -1; // 栈顶指向-1，表示栈为空
    }

    // 入栈操作
    public void push(int value) {
        if (top == capacity - 1) { // 判断栈是否已满
            throw new RuntimeException("Stack is full");
        }
        stack[++top] = value; // 将元素压入栈中，并将栈顶指针加1
    }

    // 出栈操作
    public int pop() {
        if (top == -1) { // 判断栈是否为空
            throw new RuntimeException("Stack is empty");
        }
        return stack[top--]; // 返回栈顶元素，并将栈顶指针减1
    }

    // 获取栈顶元素
    public int peek() {
        if (top == -1) { // 判断栈是否为空
            throw new RuntimeException("Stack is empty");
        }
        return stack[top]; // 返回栈顶元素
    }

    // 判断栈是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }

    // 获取栈的大小
    public int size() {
        return top + 1;
    }

    // 打印栈内元素
    public void printStack() {
        System.out.print("[");
        for (int i = 0; i <= top; i++) {
            System.out.print(stack[i]);
            if (i != top) System.out.print(", ");
        }
        System.out.println("]");
    }

}

在上述代码中，使用一个数组来存储栈中的元素，同时维护一个栈顶指针top，表示当前栈顶元素的位置。在实现入栈操作时，若栈已满则抛出异常；否则将元素压入栈中，并将栈顶指针加1。在实现出栈操作时，若栈为空则抛出异常；否则返回栈顶元素，并将栈顶指针减1。

示例说明

下面，利用刚刚定义的栈结构，给出入栈、出栈操作的两个示例。

示例一：栈内数据类型为字符串类型

public class TestStack {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建一个容量为5的字符串类型的栈
        ArrayStack stack = new ArrayStack(5);

        // 向栈中压入3个字符串元素
        stack.push("Hello");
        stack.push("World");
        stack.push("!");

        // 打印栈内元素和栈大小
        stack.printStack();
        System.out.println("Stack size: " + stack.size());

        // 弹出栈顶元素
        String str = (String) stack.pop();
        System.out.println("Popped element: " + str);

        // 打印栈内元素和栈大小
        stack.printStack();
        System.out.println("Stack size: " + stack.size());

    }

}

在示例一中，我们创建了一个容量为5的字符串类型的栈。向栈内压入三个字符串元素，然后弹出栈顶元素，并打印栈内元素和栈大小。

示例二：栈内数据类型为整型

public class TestStack {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建一个容量为10的整型栈
        ArrayStack stack = new ArrayStack(10);

        // 向栈中压入10个整型元素
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            stack.push(i);
        }

        // 打印栈内元素和栈大小
        stack.printStack();
        System.out.println("Stack size: " + stack.size());

        // 弹出5个元素，并打印它们
        System.out.print("Popped elements: ");
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            int val = stack.pop();
            System.out.print(val + " ");
        }
        System.out.println();

        // 打印栈内元素和栈大小
        stack.printStack();
        System.out.println("Stack size: " + stack.size());

    }

}

在示例二中，我们创建了一个容量为10的整型栈。向栈内压入10个整型元素，然后弹出栈顶的5个元素，并打印弹出的元素和栈内元素和栈大小。