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Java中的Stack类
Java中Stack类从Vector类继承，底层是用数组实现的线程安全 的栈。栈是一种后进先出(LIFO)的容器，常用的操作push/pop/peek。
不过Java中用来表达栈的功能（push/pop/peek），更适用的是使用双端队列接口Deque，并用实现类ArrayDeque/LinkedList来进行初始化。
java
Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();不用Stack有以下两点原因
1、从性能上来说应该使用Deque代替Stack。
Stack和Vector都是线程安全的，其实多数情况下并不需要做到线程安全，因此没有必要使用Stack。毕竟保证线程安全需要上锁，有额外的系统开销。
2、Stack从Vector继承是个历史遗留问题，JDK官方已建议优先使用Deque的实现类来代替Stack。
Stack从Vector继承的一个副作用是，暴露了
set/get方法，可以进行随机位置的访问，这与Stack只能从尾巴上进行增减的本意相悖。此外，Deque在转成ArrayList或者stream的时候保持了"后进先出"的语义，而Stack因为是从Vector继承，没有这个语义。
javaStack<Integer> stack = new Stack<>(); Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>(); stack.push(1); stack.push(2); deque.push(1); deque.push(2); System.out.println(new ArrayList<>(stack)); // [1,2] List<Integer> list1 = stack.stream().collect(Collectors.toList());//[1,2] // deque转成ArrayList或stream时保留了"后进先出"的语义 System.out.println(new ArrayList<>(deque)); // [2,1] List<Integer> list2 = deque.stream().collect(Collectors.toList());//[2,1]
该用ArrayDeque还是LinkedList？
ArrayDeque和LinkedList这两者底层，一个采用数组 存储，一个采用链表存储；
ArrayDeque与LinkList区别：
ArrayDeque：
- 数组结构
- 插入元素不能为null
- 无法确定数据量时，后期扩容会影响效率
LinkList：
- 链表结构
- 插入元素能为null
- 无法确定数据量时，有更好表现
PS：这两者既可当成栈 （仅支持在尾部加入或移除元素）使用；也可当成双端队列 使用，即可以在队列的两端（头或尾）将元素加入或移除。
单次加入/移除元素的平均时间复杂度均为O(1)。
那么问题来了，在用作栈时到底用ArrayDeque好还是LinkedList好呢？
注意到ArrayDeque源码注释中有一句话：
This class is likely to be faster than {@link Stack} when used as a stack,
and faster than {@link LinkedList} when used as a queue.
ArrayDeque用作栈时比Stack快没有疑问，用作队列的时候似乎也会比LinkedList快！
笔者经过50W数据量的测试，发现两者性能基本接近，ArrayDeque平均耗时在18-24ms，LinkedList耗时平均在20-28ms。
如果数据量上升到100W的话，ArrayDeque的优势会更明显。
结论：ArrayDeque会略胜一筹，不过差别通常可以忽略
java
public static void main(String[] args) {
int length = 500000;
int max = length;
// 生成一个长度为length，值从1~max的随机数组
int[] data = new RandomIntArray(length,1,length,max).next();
int loopCount = 10;
long t1, t2;
t1 = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < loopCount; i++) {
// testArrayDeque(data);
testLinkedList(data);
}
t2 = System.currentTimeMillis();
// 测试loopCount次取平均结果
System.out.println("timeTaken: " + String.format("%.1f", (t2-t1)/(double)loopCount));
}
public static void testArrayDeque(int[] data) {
int length = data.length;
Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
for (int i = 0; i < length/2; i++) {
stack.push(data[i]);
stack.push(data[i+1]);
stack.pop();
stack.push(stack.peek()+1);
}
}
public static void testLinkedList(int[] data) {
int length = data.length;
Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < length/2; i++) {
stack.push(data[i]);
stack.push(data[i+1]);
stack.pop();
stack.push(stack.peek()+1);
}
}结论
ArrayDeque会略胜一筹，不过差别通常可以忽略 。
经过性能对比，笔者更倾向于使用ArrayDeque来表达Java中的栈功能。
API积累
Deque中常用方法:
以这2个为基础整出来的Deque除了结构不一样，方法都一样的。
把Deque当栈用的时候：
| 入栈 | push(E e) |
| 出栈 | poll() / pop() 后者在栈空的时候会抛出异常，前者返回null |
| 查看栈顶 | peek() 为空时返回null |
把Deque当队列用的时候：
| 入队 | offer(E e) |
| 出队 | poll() 为空时返回null |
| 查看队首 | peek() 为空时返回null |
有些时候需要进行一些骚操作的时候（比如取得栈底元素，取得队尾元素），这些常规操作就不能满足了。
下面就是Deque中一些更详细的方法。
从上面(头部)插入：
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
| void addFirst(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的前面 ，空间不足抛异常 |
| boolean offerFirst(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的前面 ，空间不足插入失败返回回false |
| void push(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的前面 ，空间不足抛异常 |
从上面(头部)出来/观察:
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
| E removeFirst() | 检索并删除第一个元素，为空时抛出异常 |
| E remove() | 和removeFirst一样 检索并删除第一个元素，为空时抛出异常 |
| E pop() | 和removeFirst一样 检索并删除第一个元素，为空时抛出异常 |
| E pollFirst() | 检索并删除第一个元素 ，为空时返回null |
| E poll() | 和pollFirst一样 检索并删除第一个元素 ，为空时返回null |
| E getFirst() | 只看看第一个元素 ，不出来，为空就抛异常 |
| E element() | 和getFirst一样 只看看第一个元素 ，不出来，为空就抛异常 |
| E peekFirst() | 只看看第一个元素 ，不出来，为空时返回null |
| E peek() | 和peekFirst一样 只看看第一个元素 ，不出来，为空时返回null |
从下面(尾部)插入：
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
| void addLast(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的后面 ，空间不足抛异常 |
| boolean offerLast(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的后面，空间不足返回false |
| boolean add(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的后面，空间不足抛异常 |
| boolean offer(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的后面，空间不足返回false |
从下面(尾部)出来/观察:
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
| E removeLast() | 检索并删除最后一个元素，为空时抛出异常 |
| E pollLast() | 检索并删除最后一个元素 ，为空时返回null |
| E getLast() | 只看看最后一个元素 ，不出来，为空就抛异常 |
| E peekLast() | 只看看最后一个元素 ，不出来，为空时返回null |