栈（Stack）的2种实现——数组、链表（Java）

栈的简述

栈（Stack）是一种常用的数据结构，栈只能从一端读写数据，它是一个典型的”后进先出“队列。可以操作的位置叫做栈顶，而栈底则不允许操作。

栈通常有2个关键方法：

1. 进栈（push）：将元素添加到栈队列中，成为栈顶元素。
2. 出站（pop）：将栈顶元素弹出队列。

栈通常可以通过两种方式来实现，接下来我们将自定义栈的实现。

数组来实现栈

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通过数据可以实现栈，但需要注意以下几个问题：

1. 首先，数组必须是可扩容的。
2. 数组扩容时，我们可以采用将容量扩大一倍，当数组元素不足容量的1/4时，我们将数组容量缩小一半。
3. Stack通常要支持泛型，但Java无法进行泛型数组的初始化，我们可以先创建一个Object数组，然后将其强转为泛型数组。

代码实现：

public class Stack<T>{
    private T[] arr;
    private int index;

    public Stack(){
        arr = (T[])new Object[1];
        index = 0;
    }
    public void push(T v){
        if (index == arr.length){
            resize(arr.length * 2);
        }
        arr[index++] = v;
    }
    public T pop(){
        if(index == 0){
            return null;
        }
        T v = arr[--index];
        arr[index] = null;
        if (index > 0 && index<=arr.length/4){
            resize(arr.length/2);
        }
        return v;
    }
    private void resize(int size){
        if (size <= 1){
            return;
        }
        T[] newArr = (T[])new Object[size];
        for (int i=0;i<index;i++){
            newArr[i] = arr[i];
        }
        arr = newArr;
    }
}

链表来实现栈

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链表实现栈非常简单，我们直接来看代码：

public class Stack<T> {
    private class Node<T> {
        public Node<T> next;
        public T mValue;
        public Node(T v){
            mValue = v;
            next = null;
        }
    }
    private Node<T> mHead = null;
    public void push(T v){
        Node<T> node = new Node<>(v);
        node.next = mHead;
        mHead = node;
    }
    public T pop(){
        if (mHead == null){
            return null;
        }
        T v = mHead.mValue;
        mHead = mHead.next;
        return v;
    }
}

总结

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1. 栈（Stack）是一种常用的数据结构，栈只能从一端读写数据，它是一个典型的”后进先出“队列。可以操作的位置叫做栈顶，而栈底则不允许操作。
2. 进栈（push）：将元素添加到栈队列中，成为栈顶元素。
3. 进栈（push）：将元素添加到栈队列中，成为栈顶元素。
4. 本文使用数组和链表分别实现了栈。