java代码怎样用数组实现顺序栈 java代码顺序栈结构的实用实现教程​

import java.util.EmptyStackException; // Java标准库中的空栈异常，用于增强代码可读性

/**
 * 一个基于数组实现的顺序栈。
 * 泛型设计，使其可以存储任何类型的对象。
 */
public class SeqStack<E> {
    private Object[] data; // 存储栈元素的数组
    private int top;       // 栈顶指针，指向栈顶元素的位置（如果栈为空，通常为-1）
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; // 默认初始容量

    /**
     * 构造一个具有默认容量的顺序栈。
     */
    public SeqStack() {
        this(DEFAULT_CAPACITY);
    }

    /**
     * 构造一个具有指定容量的顺序栈。
     * @param capacity 栈的初始容量
     * @throws IllegalArgumentException 如果容量小于等于0
     */
    public SeqStack(int capacity) {
        if (capacity <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("栈的容量必须大于0");
        }
        this.data = new Object[capacity];
        this.top = -1; // 初始时栈为空，top指向-1
    }

    /**
     * 将元素压入栈顶。
     * @param element 要压入的元素
     * @throws IllegalStateException 如果栈已满
     */
    public void push(E element) {
        if (isFull()) {
            // 实际应用中，这里可能会选择扩容而不是直接抛异常
            throw new IllegalStateException("栈已满，无法压入新元素。");
        }
        data[++top] = element; // 栈顶指针先加1，再存入元素
    }

    /**
     * 弹出栈顶元素并返回。
     * @return 弹出的栈顶元素
     * @throws EmptyStackException 如果栈为空
     */
    @SuppressWarnings("unchecked") // 忽略类型转换警告
    public E pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new EmptyStackException(); // 栈为空，无法弹出
        }
        E element = (E) data[top]; // 获取栈顶元素
        data[top--] = null;       // 将原栈顶位置置为null，帮助GC，然后栈顶指针减1
        return element;
    }

    /**
     * 查看栈顶元素，但不将其弹出。
     * @return 栈顶元素
     * @throws EmptyStackException 如果栈为空
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public E peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new EmptyStackException();
        }
        return (E) data[top]; // 直接返回栈顶元素
    }

    /**
     * 检查栈是否为空。
     * @return 如果栈为空则返回true，否则返回false
     */
    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }

    /**
     * 检查栈是否已满。
     * @return 如果栈已满则返回true，否则返回false
     */
    public boolean isFull() {
        return top == data.length - 1;
    }

    /**
     * 返回栈中元素的数量。
     * @return 栈中元素的数量
     */
    public int size() {
        return top + 1;
    }

    /**
     * 返回栈的容量。
     * @return 栈的容量
     */
    public int capacity() {
        return data.length;
    }

    // 简单测试
    public static void main(String[] args) {
        SeqStack<String> stringStack = new SeqStack<>(3);
        System.out.println("栈是否为空？ " + stringStack.isEmpty()); // true

        stringStack.push("A");
        stringStack.push("B");
        stringStack.push("C");
        System.out.println("当前栈大小: " + stringStack.size()); // 3
        System.out.println("栈顶元素: " + stringStack.peek()); // C
        System.out.println("栈是否已满？ " + stringStack.isFull()); // true

        try {
            stringStack.push("D"); // 尝试压入第四个元素，会抛异常
        } catch (IllegalStateException e) {
            System.out.println("尝试压入D时捕获到异常: " + e.getMessage());
        }

        System.out.println("弹出: " + stringStack.pop()); // C
        System.out.println("弹出: " + stringStack.pop()); // B
        System.out.println("当前栈大小: " + stringStack.size()); // 1

        System.out.println("弹出: " + stringStack.pop()); // A
        System.out.println("栈是否为空？ " + stringStack.isEmpty()); // true

        try {
            stringStack.pop(); // 尝试从空栈弹出，会抛异常
        } catch (EmptyStackException e) {
            System.out.println("尝试从空栈弹出时捕获到异常: 栈为空");
        }
    }
}

StackOverflowError

IllegalStateException

ArrayList

Vector

java.util.Stack

Vector

push

data

push