深入理解Java中的Stack：peek(), pop()及其他操作

在Java中，Stack类是一个后入先出（LIFO）的数据结构，它继承了Vector类并实现了Stack接口。Stack类提供了一系列方法来操作栈，包括push()（入栈）、pop()（出栈）、peek()（查看栈顶元素）等。下面我们将逐一解析这些方法的功能和用法。

1. push(item)

push()方法用于将指定元素压入栈顶。如果栈已满，它将抛出IllegalStateException。例如：

Stack<Integer> stack = new Stack<>();
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);

在这个例子中，我们创建了一个整数栈，并将数字1、2和3依次压入栈中。

1. pop()

pop()方法用于删除并返回栈顶元素。如果栈为空，它将抛出EmptyStackException。例如：

int topElement = stack.pop(); // 返回3，栈中剩余元素为1和2

在这个例子中，我们删除了并返回了栈顶元素3。此时，栈中剩余的元素为1和2。

1. peek()

peek()方法用于查看栈顶元素但不删除它。如果栈为空，它将抛出EmptyStackException。例如：

int topElement = stack.peek(); // 返回2，栈中元素保持不变

在这个例子中，我们查看了栈顶元素2，但没有删除它。因此，栈中元素仍然为1、2和3。

除了上述基本操作外，Stack类还提供了其他一些方法，如empty()（检查栈是否为空）、search(Object o)（在栈中搜索指定元素并返回其位置）等。

实际应用

栈在许多实际应用场景中发挥着重要作用，例如括号匹配、表达式求值、函数调用等。下面我们将通过一个简单的例子来展示如何在Java中使用Stack类来解决实际问题。

假设我们需要实现一个函数，用于检查一个由括号组成的字符串是否合法（即每个左括号都有一个相应的右括号与之匹配，反之亦然）。我们可以使用Stack类来解决这个问题。

public static boolean isValidParentheses(String s) {
    Stack<Character> stack = new Stack<>();
    for (char c : s.toCharArray()) {
        if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {
            stack.push(c);
        } else if (c == ')' || c == ']' || c == '}') {
            if (stack.isEmpty()) {
                return false;
            }
            char top = stack.pop();
            if ((c == ')' && top != '(') || (c == ']' && top != '[') || (c == '}' && top != '{')) {
                return false;
            }
        }
    }
    return stack.isEmpty();
}

在这个例子中，我们遍历输入字符串的每个字符。如果遇到左括号（(, [, {），则将其压入栈中；如果遇到右括号（), ], }），则从栈顶弹出一个元素并检查是否匹配。如果栈为空或弹出的元素与当前右括号不匹配，则说明括号不合法。最后，如果栈为空，则说明所有括号都匹配成功，返回true；否则，返回false。

通过深入理解Stack类及其操作方法，我们可以更好地应用栈这一数据结构来解决实际问题。希望本文能帮助您更好地掌握Java中的Stack类及其相关操作！