Java中基于数组实现的IntStack：深入探讨其设计与实现19

在Java中，栈是一种重要的数据结构，遵循后进先出 (LIFO) 的原则。我们可以使用多种方式实现栈，其中一种常见且高效的方式是利用数组。本文将深入探讨如何使用Java数组实现一个整数栈 `IntStack`，涵盖其设计理念、核心代码实现、优缺点分析以及一些进阶应用。

一、设计理念

我们的 `IntStack` 将基于一个整数数组进行实现。为了简化操作并提高效率，我们将使用一个名为 `top` 的整型变量来跟踪栈顶元素的索引。初始状态下，`top` 为 -1，表示栈为空。当我们压入元素时，`top` 自增；当弹出元素时，`top` 自减。为了避免数组越界，我们需要考虑数组的大小，以及栈满和栈空的情况。

二、核心代码实现

下面是一个使用Java数组实现 `IntStack` 的示例代码： ```java
public class IntStack {
private int[] stack;
private int top;
private int capacity;
public IntStack(int capacity) {
= capacity;
= new int[capacity];
= -1;
}
public boolean isEmpty() {
return top == -1;
}
public boolean isFull() {
return top == capacity - 1;
}
public void push(int value) {
if (isFull()) {
throw new StackOverflowError("Stack is full!");
}
stack[++top] = value;
}
public int pop() {
if (isEmpty()) {
throw new EmptyStackException("Stack is empty!");
}
return stack[top--];
}
public int peek() {
if (isEmpty()) {
throw new EmptyStackException("Stack is empty!");
}
return stack[top];
}
public int size() {
return top + 1;
}
public static void main(String[] args) {
IntStack stack = new IntStack(5);
(10);
(20);
(30);
("Stack size: " + ()); // Output: Stack size: 3
("Top element: " + ()); // Output: Top element: 30
("Popped element: " + ()); // Output: Popped element: 30
("Stack size after pop: " + ()); // Output: Stack size after pop: 2
//测试异常情况
try{
for(int i=0; i