什么是栈
栈又称为堆栈，是一种运算受限定表。说是限定表是由于对于元素的入栈和出栈都在表末尾进行，换言之就是先进后出，其本质就是对表尾部元素进行操作。在计算机系统中，栈是具有以上属性的动态内存区域。由于数据结构都是数组和指针的组合，故我们可以用JAVA数组来进行模拟。

算法原理
定义变量：TOP-栈顶指针 N-当前数组容器长度 S-数组 X-元素
1、入栈(PUSH)算法
1.1 首先判断指针 TOP +1 > N-1，满足则进行动态扩容后进入下一步，否则直接进入下一步
1.2 TOP++ 增加指针指向栈顶
1.3 S(TOP) = X 将元素赋值给栈顶索引

2、出栈(POP)算法
2.1 首先判断 TOP-1 < 0，满足抛出异常没有可出栈元素，否则进入下一步
2.2 X=S(TOP) 获取待出栈元素已备后续返回使用
2.3 S(TOP) = NULL,TOP-- 置空栈顶元素，减少指针指向栈顶

小试牛刀
1、创建栈方法，并提供模拟动态扩容、出入栈、获取栈顶元素等方法

/*** 数据结构-栈* @author senfel* @version 1.0* @date 2022/11/24 11:01*/
@Slf4j
public class Stack {/*** 栈数组*/private Object[] elementArray;/*** 栈顶指针*/private Integer top;/*** 栈深度*/private Integer deepness;/*** 默认栈深度为10的构造方法*/public Stack() {this.elementArray = new Object[10];this.top = -1;this.deepness = 10;}/*** 提供有个传入栈深度的构造方法* @param deepness*/public Stack(Integer deepness) {this.elementArray = new Object[deepness];this.top = -1;this.deepness = deepness;}/*** 扩容方法* 1、判断是否需要扩容* 2、需要扩容则扩大两倍的量* @param topIndex* @author senfel* @date 2022/11/24 11:08* @return void*/public void grow(Integer topIndex){//缓存当前栈深度Integer currentDeepness = deepness;//由于top为索引故栈顶深度 == index+ 1if(topIndex + 1 > deepness){//需要扩容并验证扩容后是否超过int取值范围if(currentDeepness * 2 > Integer.MAX_VALUE){deepness = Integer.MAX_VALUE;}else{deepness = currentDeepness * 2;}//对栈内元素重新分配索引elementArray = Arrays.copyOf(elementArray, deepness);}}/*** 验证栈是否为空* @author senfel* @date 2022/11/24 11:23* @return java.lang.Boolean*/public Boolean isEmpty(){if(top > -1){return false;}else{return true;}}/*** 入栈* @param element* @author senfel* @date 2022/11/24 11:19* @return void*/public void push(Object element){//扩容并移动栈顶指针grow(++top);//元素压入栈顶elementArray[top] = element;}/*** 获取栈顶元素* @author senfel* @date 2022/11/24 11:21* @return void*/public Object peek(){if(isEmpty()){return null;}return elementArray[top];}/*** 弹出栈顶元素* @author senfel* @date 2022/11/24 11:24* @return java.lang.Object*/public void pop(){//获取栈顶元素Object peek = peek();if(Objects.isNull(peek)){throw new EmptyStackException();}elementArray[top] = null;top--;}
}

2、提供测试方法

   public static void main(String[] args) {Stack stack = new Stack(8);log.error("初始栈{}",Arrays.toString(stack.elementArray));//当前栈是否为空log.error("当前栈是否为空：{}",stack.isEmpty());for(int i = 0;i< 10;i++){stack.push(i);}log.error("入栈后的栈结构为{}",Arrays.toString(stack.elementArray));log.error("当前栈顶元素为：{}",stack.peek());//模拟出栈两次stack.pop();stack.pop();log.error("出栈两次栈后的栈结构为{}",Arrays.toString(stack.elementArray));log.error("当前栈顶元素为：{}",stack.peek());}

3、展示测试结果

11:46:30.740 - 初始栈[null, null, null, null, null, null, null, null]
11:46:30.743 - 当前栈是否为空：true
11:46:30.743 - 入栈后的栈结构为[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, null, null, null, null, null, null]
11:46:30.743 - 当前栈顶元素为：9
11:46:30.743 - 出栈两次栈后的栈结构为[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, null, null, null, null, null, null, null, null]
11:46:30.743 - 当前栈顶元素为：7