如何选择合适的Java Stack栈实现

在Java中实现栈（Stack）主要有几种方式，每种方式都有其特定的应用场景和优缺点。以下是几种常见的Java栈实现方式及其比较：

使用Java内置的Stack类

Java提供了一个名为Stack的内置类，可以直接使用这个类来实现栈的功能。以下是使用Java Stack类实现栈的基本操作：

import java.util.Stack;

public class StackExample {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        // Push elements to the Stack
        stack.push(10);
        stack.push(20);
        stack.push(30);
        // Pop elements from the Stack
        System.out.println(stack.pop()); // Outputs 30
        System.out.println(stack.pop()); // Outputs 20
        // Peek at the top element of the Stack
        System.out.println(stack.peek()); // Outputs 10
        // Check if the Stack is empty
        System.out.println(stack.isEmpty()); // Outputs false
    }
}

使用ArrayDeque类

相比于使用Java的Stack类，使用ArrayDeque类实现栈有以下优点：

• ArrayDeque类是非同步的，性能更好；
• ArrayDeque类具有更多的方法，功能更强大。

以下是使用ArrayDeque类实现栈的基本操作：

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

public class StackExample {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
        // Push elements to the Stack
        stack.push(10);
        stack.push(20);
        stack.push(30);
        // Pop elements from the Stack
        System.out.println(stack.pop()); // Outputs 30
        System.out.println(stack.pop()); // Outputs 20
        // Peek at the top element of the Stack
        System.out.println(stack.peek()); // Outputs 10
        // Check if the Stack is empty
        System.out.println(stack.isEmpty()); // Outputs false
    }
}

自定义栈类

除了使用Java的内置类，你也可以自定义一个栈类。以下是如何自定义一个栈类的基本操作：

public class MyStack<E> {
    private int maxSize;
    private int top;
    private E[] stackArray;

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

    public void push(E item) {
        if (top < maxSize - 1) {
            stackArray[++top] = item;
        }
    }

    public E pop() {
        return top >= 0 ? stackArray[top--] : null;
    }

    public E peek() {
        return top >= 0 ? stackArray[top] : null;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return top < 0;
    }
}

为什么不推荐使用Stack类

• 线程不安全：Stack类是线程安全的，因为其方法是同步的。然而，这种线程安全的做法在性能上会造成开销。对于大多数应用程序来说，使用简单的非线程安全的数据结构（如ArrayList或LinkedList）可以获得更好的性能，同时进行外部同步。
• 不符合现代编码风格：Stack类的某些方法，如push()和pop()，不够直观，并可能导致使用过程中的混淆。现代Java中更多地使用Deque接口来实现堆栈操作，这种方式更为灵活。
• 使用泛型后缺乏类型安全：虽然Stack能够使用泛型，但它的某些方法仍然可以引入非类型安全的错误，影响代码的可读性和可维护性。

综上所述，推荐使用ArrayDeque类来实现栈，因为它提供了更好的性能和更多的功能。如果需要自定义栈实现，可以参考上述自定义栈类的示例代码。