Java 集合深入理解：stack源码分析，及如何利用vector实现栈

Posted 2021-07-16 踩踩踩从踩

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java 集合深入理解：stack源码分析，及如何利用vector实现栈相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Java 集合深入理解（四）：线程安全的集合 Vector
前言
stack 是继承自Vector 的，那就说明 stack是基于vector做的实现；从stack 从1.0被开发出来，可能为了快速的推出一些基本的数据结构操作，所以推出了一些比较粗糙的类。比如，Vector、Stack、Hashtable等。这些类中的一些方法加上了 synchronized 关键字，容易给一些初级程序员在使用上造成一些误解！而且在之前的几个版本中，性能还不怎么好，但从学数据结构的角度，还是值得我们去了解它

先从一个小例子来解读这个

public static void main(String[] args) {
		Stack<String> stack = new Stack<String>();
		for(int i=0;i<5;i++) {
			stack.push(i+"");
			System.out.print(i+"");
		}
		System.out.println("");
		System.out.println("");
		for(int i=0;i<5;i++) {
			System.out.print(stack.pop());
		}
	}
打印结果
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从我写的小例子明显就看出先进后出的概念。
这也是在计算机领域，堆栈是一个不容忽视的概念，堆栈是一种数据结构。堆栈都是一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。在各个存储区或寄存器以及jvm中大量的都使用了这样的概念

实现原理

栈的实现原理
在这里插入图片描述
stack如何实现栈的

在这里插入图片描述

全篇注释

/**
*<code>堆栈</code>类表示后进先出（后进先出）一堆物体。它用五个允许向量作为堆栈处理的操作。照常提供了<tt>推送</tt>和<tt>弹出</tt>操作，以及方法在堆栈的顶部项目上进行查看，这是一种测试方法堆栈是否为空，以及搜索的方法
*一个项目的堆栈，并发现它离顶部有多远。首次创建堆栈时，它不包含任何项。
*<p>需要一套更完整、更一致的后进先出堆栈操作由{@link Deque}接口及其实现提供
*应优先于此类使用。例如：
*<pre>{@代码
*Deque<Integer>stack=new ArrayDeque<Integer>（）；}</预处理>
 *
 * @author  Jonathan Payne
 * @since   JDK1.0
 */

1.堆栈的作用后进先出（后进先出）一堆物体。
2.它用五个允许向量作为堆栈处理的操作，也就是push pop peek empty search 方法。
3.但是如果真的要使用，优先使用的还是ArrayDeque

构造方法

默认容量为10，在初始化容量构造方法中直接new对象。

   public Vector() {
        this(10);
    }

push方法

将数据推送到栈的顶部，调用的是Vector 的addElement 进行推送到堆栈顶部
Vector 的addElement 方法
addElement 这个方法的实现和arraylist中的add方法的很像
通过 modCount 记录修改的值
ensureCapacityHelper 去扩容（栈默认是没有设置capacityIncrement 的方法）
这里的扩容和 arraylistt,还是有不同的算法，构造没有设定容量的容量增加大小，则直接扩容两倍
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
capacityIncrement : oldCapacity);

/**
*将项目推送到堆栈顶部。这确实效果与：<blockquote><pre>
*添加元素（项）</pre></blockquote>
*@param item要推送到这个堆栈上的项目。
*@返回<code>e</code>参数。
*@see java.util.Vector#addElement

*/
    public E push(E item) {
        addElement(item);

        return item;
    }

 public synchronized void addElement(E obj) {
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = obj;
    }

pop和peek方法

pop和peek从字面意思去理解就是离开和偷看，
所以pop方法移除此堆栈顶部的对象并返回对象作为此函数的值
peek方法查看此堆栈顶部的对象而不删除它从堆栈中
看两个方法的实现很简单，也是拿出最后一个元素的index指针，去找到最后一个元素，然后把元素删除掉

pop 相对于peek 方法多调用了removeElementAt方法。

  /**
*移除此堆栈顶部的对象并返回对象作为此函数的值。@返回此堆栈顶部的对象（最后一项）<tt>矢量（对象）。
*如果此堆栈为空，@抛出EmptyStackException。
*/
    public synchronized E pop() {
        E       obj;
        int     len = size();

        obj = peek();
        removeElementAt(len - 1);

        return obj;
    }
/**
*查看此堆栈顶部的对象而不删除它从堆栈中。@返回此堆栈顶部的对象（最后一项）
*<tt>矢量（对象）。
*如果此堆栈为空，@抛出EmptyStackException。
*/
    public synchronized E peek() {
        int     len = size();

        if (len == 0)
            throw new EmptyStackException();
        return elementAt(len - 1);
    }

empty 和search方法

这两个方法很简单，通过size去判断数据是否存在，以及查找对象在那个位置
size方法都在vector中的。

 /**
     * 测试此堆栈是否为空。
     *
     * @return  <code>true</code> if and only if this stack contains
     *          no items; <code>false</code> otherwise.
     */
    public boolean empty() {
        return size() == 0;
    }
    /**
     *返回对象在此堆栈上的基于1的位置。如果对象<tt>o</tt>作为此堆栈中的项出现，则方法返回到堆栈顶部的距离
     *最靠近堆栈顶部的事件；最上面的项目堆栈被认为位于距离<tt>1</tt>处。<tt>等于</tt>方法用于比较此堆栈中的项。
     * @param   o   the desired object.
     * @return  the 1-based position from the top of the stack where
     *          the object is located; the return value <code>-1</code>
     *          indicates that the object is not on the stack.
     */
    public synchronized int search(Object o) {
        int i = lastIndexOf(o);

        if (i >= 0) {
            return size() - i;
        }
        return -1;
    }