07-栈Stack

• 1.栈（Stack）
• 2.栈空间
• 3.栈的接口设计
• 4.实现：
• • 4.1.直接继承ArrayList，复用其中的一些方法
  • 4.2.将ArrayList作为Stack的一个私有属性
• 5.Java官方提供的栈：java.util.Stack
• 6.栈的应用 - 浏览器的前进后退

1. 栈是一种特殊的线性表，只能在一端进行操作。

   往栈中添加元素的操作，一般叫做push，入栈。
   从栈中移除元素的操作，一般叫做pop，出栈（只能移除栈顶元素，也叫做弹出栈顶元素）。
   后进先出的原则：Last In First Out, LIFO
   

注意：这里所说的栈和内存中的栈空间是两个不同的概念

1.进程内存映像

进程内存映像即用户进程的虚拟空间，一共包含了4个部分的内容：

• text代码段：是只读的，存放要执行的指令。
• data数据段：存放全局或静态变量。
• heap堆：运行时分配的内存（如用malloc，new函数申请的内存）
• statck栈：存放局部变量和函数返回地址（所以说，调用一个方法/函数，即为这个方法开辟一个栈空间）

• 思考：栈的内部实现是否可以直接利用以前学过的数据结构呢？

  因为栈的操作，主要就是对栈顶的元素进行出栈、入栈的操作。而动态数组和链表对尾部元素操作的时间复杂度都是O(1)。所以这两个都可以实现，且效率差不多。

• 1.代码实现

	
	public class Stack extends ArrayList {
	
	      //直接继承自ArrayList
	//    public int size() {
	//        return 0;
	//    }
	
	      //直接继承自ArrayList
	//    public boolean isEmpty() {
	//        return false;
	//    }
	
	    
	    public void push(E element) {
	        add(element);
	    }
	
	    
	    public E pop() {
	        return remove(size-1);
	    }
	
	    
	    public E top() {
	        return get(size - 1);
	    }
	}

• 2.直接继承的坏处：

  继承了ArrayList中的其他方法，这些方法根本不符合Stack只能从栈顶出栈入栈的属性。比如：

• 1.代码实现：这样更合理一些

	
	public class Stack{
	
	    private List list = new ArrayList<>();
	
	    public int size() {
	        return list.size();
	    }
	
	    public boolean isEmpty() {
	        return list.isEmpty();
	    }
	
	    
	    public void push(E element) {
	        list.add(element);
	    }
	
	    
	    public E pop() {
	        return list.remove(list.size()-1);
	    }
	
	    
	    public E top() {
	        return list.get(list.size() - 1);
	    }
	}

• 继承自Vector：public class Stack extends Vector{}

• Vector和ArrayList的实现很相似，最大的区别在于其是一个线程安全的线性表：

      public synchronized void trimToSize() {
          modCount++;
          int oldCapacity = elementData.length;
          if (elementCount < oldCapacity) {
              elementData = Arrays.copyOf(elementData, elementCount);
          }
      }
  

• java.util.Stack中提供的方法：

  其中peek()就是top()：访问栈顶元素

1.浏览器的前进和后退是通过两个栈结构来实现的。

1. 浏览器依次访问3个网站：入栈A

2. 后退两次：栈A出栈两次，栈B入栈2次

3. 在前进：栈A入栈，栈B出栈

4. 访问一个新的网站：栈A入栈，栈B清空