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Java中实现自定义栈可通过数组或链表结构，核心步骤包括定义栈类、内部存储数组或链表、栈顶指针，以及实现push、pop、peek和isEmpty等方法，数组实现需处理扩容，链表实现更灵活但需管理节点。
在Java中实现自定义栈是理解数据结构基础的重要实践，栈遵循后进先出（LIFO）原则，核心操作包括入栈（push）、出栈（pop）、查看栈顶（peek）等，下面通过两种典型实现——数组和链表，详细讲解开发步骤,代码可直接用于实际项目。
数组实现（固定容量）
数组实现适合预先知道栈最大深度的场景，内存连续、访问高效。
类结构与成员变量
public class ArrayStack {
private int maxSize; // 栈的最大容量
private int[] stack; // 用数组存储元素
private int top; // 栈顶指针（索引）
}
构造方法
初始化数组并置空栈：
public ArrayStack(int size) {
this.maxSize = size;
this.stack = new int[maxSize];
this.top = -1; // 初始化栈顶指针为-1（空栈）
}
核心方法实现
入栈 (push)：
public void push(int value) {
if (isFull()) {
throw new RuntimeException("栈已满！");
}
stack[++top] = value; // 指针上移后写入数据
}
出栈 (pop)：
public int pop() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("栈为空！");
}
return stack[top--]; // 返回栈顶元素，指针下移
}
查看栈顶 (peek)：
public int peek() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("栈为空！");
}
return stack[top];
}
判空 & 判满：
public boolean isEmpty() {
return top == -1;
}
public boolean isFull() {
return top == maxSize - 1;
}
链表实现（动态扩容）
链表实现无需预设容量，动态扩展内存,避免空间浪费。
节点类定义
private class Node {
int value;
Node next;
Node(int value) {
this.value = value;
}
}
栈类与构造方法
public class LinkedStack {
private Node top; // 栈顶节点
public LinkedStack() {
top = null; // 初始空栈
}
}
核心方法实现
入栈 (push)：
public void push(int value) {
Node newNode = new Node(value);
newNode.next = top; // 新节点指向原栈顶
top = newNode; // 更新栈顶指针
}
出栈 (pop)：
public int pop() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("栈为空！");
}
int value = top.value;
top = top.next; // 栈顶下移
return value;
}
查看栈顶 (peek)：
public int peek() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("栈为空！");
}
return top.value;
}
判空：
public boolean isEmpty() {
return top == null;
}
两种实现的对比
| 特性 | 数组实现 | 链表实现 |
|---|---|---|
| 容量 | 固定大小（需预设） | 动态扩展（无上限） |
| 内存效率 | 连续内存，无额外指针开销 | 每个节点含指针，略占空间 |
| 时间复杂度 | 所有操作 O(1) | 所有操作 O(1) |
| 适用场景 | 明确最大深度的场景（如递归解析） | 频繁增减元素的动态场景 |
关键注意事项
- 异常处理：
执行pop()或peek()前必须检查空栈，避免NullPointerException。 - 泛型扩展：
可将int替换为泛型<T>，支持多种数据类型（如Stack<String>）。 - 线程安全：
多线程环境下需用synchronized修饰方法或改用ConcurrentLinkedDeque。
引用说明：本文代码基于《数据结构与算法分析（Java描述）》的栈实现逻辑，结合Oracle官方文档的异常处理规范编写，链表实现参考了Java标准库中
LinkedList的链式结构思想。
