堆栈数据结构的实现

堆栈（Stack）是一种线性数据结构，具有后进先出（Last In, First Out）的特点，即最后放入的元素将首先被访问或移除。在Java中，我们可以使用数组或链表来实现堆栈数据结构。

使用数组实现堆栈

以下是使用数组实现堆栈的Java代码片段：

public class Stack {
    private int maxSize; // 堆栈的最大容量
    private int top; // 栈顶指针
    private int[] stackArray; // 存储元素的数组

    public Stack(int size) {
        maxSize = size;
        top = -1;
        stackArray = new int[maxSize];
    }

    public void push(int value) {
        if (top < maxSize - 1) {
            stackArray[++top] = value;
        } else {
            throw new IllegalStateException("Stack is full.");
        }
    }

    public int pop() {
        if (top >= 0) {
            return stackArray[top--];
        } else {
            throw new IllegalStateException("Stack is empty.");
        }
    }

    public int peek() {
        if (top >= 0) {
            return stackArray[top];
        } else {
            throw new IllegalStateException("Stack is empty.");
        }
    }

    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }

    public boolean isFull() {
        return top == maxSize - 1;
    }
}

使用示例：

Stack stack = new Stack(5);
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);
System.out.println(stack.pop()); // 输出: 3
System.out.println(stack.peek()); // 输出: 2
System.out.println(stack.isEmpty()); // 输出: false
System.out.println(stack.isFull()); // 输出: false

使用链表实现堆栈

以下是使用链表实现堆栈的Java代码片段：

public class Node {
    private int value;
    private Node next;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }

    public Node getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Node next) {
        this.next = next;
    }
}

public class Stack {
    private Node top; // 栈顶节点

    public Stack() {
        top = null;
    }

    public void push(int value) {
        Node newNode = new Node(value);
        newNode.setNext(top);
        top = newNode;
    }

    public int pop() {
        if (top != null) {
            int value = top.getValue();
            top = top.getNext();
            return value;
        } else {
            throw new IllegalStateException("Stack is empty.");
        }
    }

    public int peek() {
        if (top != null) {
            return top.getValue();
        } else {
            throw new IllegalStateException("Stack is empty.");
        }
    }

    public boolean isEmpty() {
        return top == null;
    }
}

使用示例：

Stack stack = new Stack();
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);
System.out.println(stack.pop()); // 输出: 3
System.out.println(stack.peek()); // 输出: 2
System.out.println(stack.isEmpty()); // 输出: false

以上代码展示了在Java中如何使用数组和链表实现堆栈数据结构。无论你选择哪种实现方式，堆栈都是一个非常有用的数据结构，它在许多应用程序中都有广泛的应用。