文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

JDK如何实现栈

2023-06-27 11:00

关注

这篇文章将为大家详细讲解有关JDK如何实现栈,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

JDK 栈的实现

在 JDK 中,栈的实现类是 Stack。

其中最重要的方法有:

Stack 实现源码如下:

public class Stack extends Vector {        public Stack() {    }        public E push(E item) {        addElement(item);        return item;    }        public synchronized E pop() {        E       obj; // 返回当前要移除的栈顶元素信息        int     len = size();        obj = peek(); // 查询当前栈顶元素        removeElementAt(len - 1); // 移除栈顶元素        return obj;    }        public synchronized E peek() {        int     len = size(); // 查询当前栈的长度        if (len == 0) // 如果为空栈,直接抛出异常            throw new EmptyStackException();        return elementAt(len - 1); // 查询栈顶元素的信息    }        public boolean empty() {        return size() == 0;    }    // 忽略其他方法...}

从上述源码可以看出, Stack 中的核心方法中都调用了父类 Vector 类中的方法,Vector 类的核心源码:

public class Vector    extends AbstractList    implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{ protected Object[] elementData; // 存储数据的容器    protected int elementCount; // 存储数据的容量值            public synchronized void addElement(E obj) {        modCount++; // 统计容器被更改的参数        ensureCapacityHelper(elementCount + 1); // 确认容器大小,如果容量超出则进行扩容        elementData[elementCount++] = obj; // 将数据存储到数组    }            public synchronized void removeElementAt(int index) {        modCount++; // 统计容器被更改的参数        // 数据正确性效验        if (index >= elementCount) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " +                                                     elementCount);        }        else if (index < 0) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);        }        int j = elementCount - index - 1;        if (j > 0) { // 删除的不是最后一个元素         // 把删除元素之后的所有元素往前移动            System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);        }        elementCount--; // 数组容量 -1        elementData[elementCount] = null; // 将末尾的元素赋值为 null(删除尾部元素)    }         public synchronized E elementAt(int index) {     // 安全性验证        if (index >= elementCount) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);        }        // 根据下标返回数组中的元素        return elementData(index);    }    // 忽略其他方法...}

对于上述源码中,可以最不好理解的就是 System#arraycopy 这个方法,它的作用其实就是将删除的元素(非末尾元素)的后续元素依次往前移动的,比如以下代码:

Object[] elementData = {"Java", "Hello", "world", "JDK", "JRE"};int index = 3;int j = elementData.length - index - 1;System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);//  System.arraycopy(elementData, 4, elementData, 3, 1);System.out.println(Arrays.toString(elementData));

它的运行结果是:

[Java, Hello, world, JRE, JRE]

也就是说当我们要删除下标为 3 的元素时,需要把 3 以后的元素往前移动,所以数组的值就从 {"Java", "Hello", "world", "JDK", "JRE"} 变为了 [Java, Hello, world, JRE, JRE],最后我们只需要把尾部元素删除掉,就可以实现数组中删除非末尾元素的功能了。

小结

通过以上源码可以得知,JDK 中的栈(Stack)也是通过物理结构数组实现的,我们通过操作物理数组来实现逻辑结构栈的功能

栈的应用

经过前面的学习我们对栈已经有了一定的了解了,那栈在我们的平常工作中有哪些应用呢?接下里我们一起来看。

浏览器回退

栈的特性为 LIFO(Last In First Out,LIFO)后进先出,因此借助此特性就可以实现浏览器的回退功能

函数调用栈

栈在程序中最经典的一个应用就是函数调用栈了(或叫方法调用栈),比如操作系统给每个线程分配了一块独立的内存空间,这块内存被组织成“栈”这种结构, 用来存储函数调用时的临时变量。每进入一个函数,就会将临时变量作为一个栈帧入栈,当被调用函数执行完成,返回之后,将这个函数对应的栈帧出栈。为了让你更好地理解,我们一块来看下这段代码的执行过程。

int main() {   int a = 1;    int ret = 0;   int res = 0;   ret = add(3, 5);   res = a + ret;   System.out.println(res);   reuturn 0;}int add(int x, int y) {   int sum = 0;   sum = x + y;   return sum;}

从代码中我们可以看出, main() 函数调用了 add() 函数,获取计算结果,并且与临时变量 a 相加,最后打印 res 的值。为了让你清晰地看到这个过程对应的函数栈里出栈、入栈的操作,我画了一张图。图中显示的是,在执行到 add() 函数时,函数调用栈的情况。

栈的复杂度

复杂度分为两个维度:

这两种复杂度都是用大 O 表示法来表示的,比如以下代码:

int[] arr = {1, 2, 3, 4};for (int i = 0; i < arr.length; i++) {    System.out.println(i);}

用大 O 表示法来表示的话,它的时间复杂度就是 O(n),而如下代码的时间复杂度却为 O(1):

int[] arr = {1, 2, 3, 4};System.out.println(arr[0]); // 通过下标获取元素

关于“JDK如何实现栈”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,使各位可以学到更多知识,如果觉得文章不错,请把它分享出去让更多的人看到。

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     813人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     354人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     318人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     435人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     224人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯