堆栈:概念和应用 — Java
文章小白一枚,正在不断学习积累知识,现将学习到的知识记录一下,也是将我的所得分享给大家!而今天这篇文章《堆栈:概念和应用 — Java》带大家来了解一下##content_title##,希望对大家的知识积累有所帮助,从而弥补自己的不足,助力实战开发!

本文解释了堆栈抽象数据类型 (adt) 的基本概念、其后进先出 (lifo) 原则、现实生活中的应用程序(例如浏览器历史记录导航和表达式求值),并提供了基本的 java自定义堆栈的实现。
在计算机科学中,堆栈是一种基本的抽象数据类型(adt),遵循后进先出(lifo)原则,这意味着最后添加到堆栈的项目将最先被删除。术语“堆栈”源自自助餐厅中常见的弹簧分配器中的一堆盘子的类比(carrano & henry,2018)。板被推入堆栈顶部并从顶部弹出,这使得推入和弹出操作成为堆栈 adt 功能的基础。
stack adt 中通常实现的操作有:
- push(e):将新元素添加到堆栈顶部。
- pop(e):移除并返回 stack 的顶部元素。
- peek(e):返回顶部元素而不删除它。
- isempty():检查堆栈是否为空。
- clear():从堆栈中删除所有元素
使用 stack adt 的一个现实场景是 web 浏览器历史记录导航。例如,每次用户离开网页时,浏览器都会将页面 url 推送到 url 历史堆栈上。当点击浏览器的“后退”按钮时,上一页的 url 会从历史堆栈的顶部弹出,而当前页面的 url 会被压入另一个堆栈,我们称之为 url 前向堆栈。相反,当用户点击“转发”按钮时,当前页面的 url 会被压入 url 历史堆栈,并弹出并显示 url 转发堆栈顶部的 url。
stack adt 是强制选择的一个现实场景是在代数表达式求值中,特别是在将中缀代数表达式转换为后缀代数表达式时。在中缀表达式中,运算符放置在操作数之间(例如,a b);这是人类而不是机器计算使用的常用方式,但它需要括号和优先级规则。另一方面,在后缀表达式中,运算符位于操作数之后(例如 a b );不需要括号,并且计算机更容易使用堆栈进行计算,它仅基于操作数和运算符的顺序。在这种情况下,stack adt 非常适合管理操作顺序。堆栈用于临时保存运算符,直到确定它们的优先级和结合性,以确保以正确的顺序计算代数表达式。这使得堆栈成为此类算法中高效且必不可少的 adt。
stack adt 的另一个强制应用是管理编程中的函数调用,特别是在支持递归的环境中,例如 java 虚拟机 (jvm) 或 c 运行时环境。当函数被调用时,函数的局部变量和返回地址被压入调用堆栈。例如,这允许 jvm 在函数执行完成后跟踪程序执行中返回的位置,特别是在递归和嵌套函数调用期间。
下面是一个简单的 java 程序,它模仿了 java 堆栈内存的基本功能。
import java.util.emptystackexception;
// custom stack class
public class mylinkedstack {
private node top;
private int size;
// node class to represent each element in the stack
private static class node {
private t data;
private node next;
public node(t data) {
this.data = data;
}
}
public mystack() {
this.top = null;
this.size = 0;
}
public void push(t data) {
node newnode = new node<>(data);
newnode.next = top; // set the next reference to the current top
top = newnode; // make the new node the top of the stack
size++;
}
public t pop() {
if (isempty()) {
throw new emptystackexception();
}
t poppeddata = top.data;
top = top.next; // remove the top node
size--;
return poppeddata;
}
public t peek() {
if (isempty()) {
throw new emptystackexception();
}
return top.data;
}
public boolean isempty() {
return top == null;
}
public int size() {
return size;
}
}
// class with main method to test the stack
class main {
public static void mimicjavastackmemory(string[] args) {
mylinkedstack stack = new mystack<>();
stack.push(10);
stack.push(20);
stack.push(30);
system.out.println("top element: " + stack.peek());
system.out.println("stack size: " + stack.size());
system.out.println("popped element: " + stack.pop());
system.out.println("popped element: " + stack.pop());
system.out.println("top element after popping: " + stack.peek());
system.out.println("stack size after popping: " + stack.size());
}
}
输出:
Top element: 30 Stack size: 3 Popped element: 30 Popped element: 20 Top element after popping: 10 Stack size after popping: 1
总而言之,堆栈是一种基本的抽象数据类型 (adt),遵循后进先出 (lifo) 原则,非常适合浏览器历史记录导航和代数表达式求值等应用程序。它对于管理编程中的函数调用也至关重要,特别是在支持递归的环境中。
参考文献:
carrano, f.m. 和 henry, t.m.(2018 年,1 月 31 日)。 6.1 堆栈。 java 的数据结构和抽象(第五版)。皮尔逊。
最初于 2024 年 9 月 17 日发表于 alex.omegapy - medium。
文中关于的知识介绍,希望对你的学习有所帮助!若是受益匪浅,那就动动鼠标收藏这篇《堆栈:概念和应用 — Java》文章吧,也可关注golang学习网公众号了解相关技术文章。
我国首个境外大气本底监测站建成,将对南极大气成分浓度变化进行连续观测
- 上一篇
- 我国首个境外大气本底监测站建成,将对南极大气成分浓度变化进行连续观测
- 下一篇
- Go 中如何实现 gRPC 热更新?
-
- 文章 · java教程 | 3分钟前 | completablefuture thenApply thenCompose 异步链式调用 supplyAsync
- Java异步链式调用实现技巧
- 377浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 18分钟前 |
- Java对象属性私有化技巧解析
- 239浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 31分钟前 |
- Java生成二维码:ZXing库使用教程
- 275浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 38分钟前 |
- Java类库扩展设计实战教程
- 229浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 53分钟前 |
- SLF4J日志空参数报错怎么解决
- 133浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 | java 序列化 浅拷贝 深拷贝 Cloneable接口
- Java对象深浅拷贝怎么实现?
- 269浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- Java多态实现与调用详解
- 395浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- Java异常处理提升程序稳定性方法解析
- 254浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 | java 负载均衡 面向对象 任务分配系统 TaskManager
- Java开发任务分配系统教程详解
- 369浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 | 设计模式 errorCode BaseException @ControllerAdvice 统一异常处理
- Java异常处理设计模式全解析
- 129浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- Java接口定义与实现示例详解
- 180浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- JavaCountDownLatch线程同步教程
- 163浏览 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 543次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 516次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 500次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 485次学习
-
- ChatExcel酷表
- ChatExcel酷表是由北京大学团队打造的Excel聊天机器人,用自然语言操控表格,简化数据处理,告别繁琐操作,提升工作效率!适用于学生、上班族及政府人员。
- 3201次使用
-
- Any绘本
- 探索Any绘本(anypicturebook.com/zh),一款开源免费的AI绘本创作工具,基于Google Gemini与Flux AI模型,让您轻松创作个性化绘本。适用于家庭、教育、创作等多种场景,零门槛,高自由度,技术透明,本地可控。
- 3415次使用
-
- 可赞AI
- 可赞AI,AI驱动的办公可视化智能工具,助您轻松实现文本与可视化元素高效转化。无论是智能文档生成、多格式文本解析,还是一键生成专业图表、脑图、知识卡片,可赞AI都能让信息处理更清晰高效。覆盖数据汇报、会议纪要、内容营销等全场景,大幅提升办公效率,降低专业门槛,是您提升工作效率的得力助手。
- 3445次使用
-
- 星月写作
- 星月写作是国内首款聚焦中文网络小说创作的AI辅助工具,解决网文作者从构思到变现的全流程痛点。AI扫榜、专属模板、全链路适配,助力新人快速上手,资深作者效率倍增。
- 4552次使用
-
- MagicLight
- MagicLight.ai是全球首款叙事驱动型AI动画视频创作平台,专注于解决从故事想法到完整动画的全流程痛点。它通过自研AI模型,保障角色、风格、场景高度一致性,让零动画经验者也能高效产出专业级叙事内容。广泛适用于独立创作者、动画工作室、教育机构及企业营销,助您轻松实现创意落地与商业化。
- 3822次使用
-
- 提升Java功能开发效率的有力工具:微服务架构
- 2023-10-06 501浏览
-
- 掌握Java海康SDK二次开发的必备技巧
- 2023-10-01 501浏览
-
- 如何使用java实现桶排序算法
- 2023-10-03 501浏览
-
- Java开发实战经验:如何优化开发逻辑
- 2023-10-31 501浏览
-
- 如何使用Java中的Math.max()方法比较两个数的大小?
- 2023-11-18 501浏览

