Stack

供自己巩固集合知识时写的笔记，不会对所有的内容都介绍

栈（Stack）是一种后进先出（LIFO：Last In First Out）的数据结构

Stack只有入栈和出栈的操作：

• 把元素压栈：push(E)；
• 把栈顶的元素“弹出”：pop()；
• 取栈顶元素但不弹出：peek()。

有的人在使用Stack时会发现，Stack没有单独的接口。因为有个遗留类名字就叫Stack，出于兼容性考虑，所以没办法创建Stack接口。

Stack的作用

Stack在计算机中使用非常广泛，JVM在处理Java方法调用的时候就会通过栈这种数据结构维护方法调用的层次。例如：

static void main(String[] args) {
    foo(123);
}
 
static String foo(x) {
    return "F-" + bar(x + 1);
}
 
static int bar(int x) {
    return x << 2;
}

JVM会创建方法调用栈，每调用一个方法时，先将参数压栈，然后执行对应的方法；当方法返回时，返回值压栈，调用方法通过出栈操作获得方法返回值。

因为方法调用栈有容量限制，嵌套调用过多会造成栈溢出，即引发StackOverflowError：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        increase(1);
    }
 
    static int increase(int x) {
        return increase(x) + 1;
    }
}

我们再来看一个Stack的用途：对整数进行进制的转换就可以利用栈。

例如，我们要把一个int整数12500转换为十六进制表示的字符串：

先我们准备一个空栈：

│   │
│   │
│   │
│   │
│   │
│   │
│   │
│   │
└───┘

然后计算12500÷16=781…4，余数是4，把余数4压栈：

│   │
│   │
│   │
│   │
│   │
│   │
│   │
│ 4 │
└───┘

然后计算781÷16=48…13，余数是13，13的十六进制用字母D表示，把余数D压栈：

│   │
│   │
│   │
│   │
│   │
│ D │
│   │
│ 4 │
└───┘

然后计算48÷16=3…0，余数是0，把余数0压栈：

│   │
│   │
│   │
│ 0 │
│   │
│ D │
│   │
│ 4 │
└───┘

最后计算3÷16=0…3，余数是3，把余数3压栈：

│   │
│ 3 │
│   │
│ 0 │
│   │
│ D │
│   │
│ 4 │
└───┘

当商是0的时候，计算结束，我们把栈的所有元素依次弹出，组成字符串30D4，这就是十进制整数12500的十六进制表示的字符串。