Stack trong java – Last in First out

Java collection cung cấp Stack class triển khai cấu trúc dữ liệu Stack trong java. Stack là một cấu trúc dữ liệu với nguyên lý cơ bản là vào sau ra trước (Last in First out), ngoài ra Stack class cũng cung cấp các method để thao tác với Stack như pop(), push(), isEmpty() etc. 

Sơ đồ hệ thống cấp bậc của Stack

Để khởi tạo Stack, chúng ta chỉ có một constructor duy nhất

public Stack()

Ví dụ Stack trong java

import java.io.*;
import java.util.*;

class Test {
    // Pushing element on the top of the stack
    static void stack_push(Stack<Integer> stack) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            stack.push(i);
        }
    }

    // Popping element from the top of the stack
    static void stack_pop(Stack<Integer> stack) {
        System.out.println("Pop :");

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Integer y = (Integer) stack.pop();
            System.out.println(y);
        }
    }

    // Displaying element on the top of the stack
    static void stack_peek(Stack<Integer> stack) {
        Integer element = (Integer) stack.peek();
        System.out.println("Element on stack top : " + element);
    }

    // Searching element in the stack
    static void stack_search(Stack<Integer> stack, int element) {
        Integer pos = stack.search(element);

        if (pos == -1)
            System.out.println("Element not found");
        else
            System.out.println("Element is found at position " + pos);
    }


    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();

        stack_push(stack);
        stack_pop(stack);
        stack_push(stack);
        stack_peek(stack);
        stack_search(stack, 2);
        stack_search(stack, 6);
    }
}

Output: 

Pop :
4
3
2
1
0
Element on stack top : 4
Element is found at position 3
Element not found

Thêm phần tử vào stack

Các phần tử khi được thêm vào Stack sẽ được thêm vào đỉnh của Stack, để thêm phần tử vào Stack chúng ta sử dụng push() method.

Cú pháp

public E push(E item)

Parameter: Phần tử có cùng kiểu dữ liệu với Stack

Return : Giá trị của phần tử vừa được thêm vào

Ví dụ

import java.util.Stack;

class StackDemo {
    public static void main(String args[]) {
        // Creating an empty Stack 
        Stack<String> stack = new Stack<>();

        // Use push() to add elements into the Stack 
        stack.push("Welcome");
        stack.push("To");
        stack.push("shareprogramming");

        // Displaying the Stack 
        System.out.println("Initial Stack: " + stack);

        // Pushing elements into the stack 
        stack.push("Hello");
        stack.push("World");

        // Displaying the final Stack 
        System.out.println("Final Stack: " + stack);
    }
}

Output:

Initial Stack: [Welcome, To, shareprogramming]
Final Stack: [Welcome, To, shareprogramming, Hello, World]

Xoá phần tử trong Stack

Khi xoá phần tử trong Stack thì chúng ta chỉ được xoá phần tử từ đỉnh Stack cho đến khi Stack rỗng. Sử dụng pop() để xoá và xem giá trị của phần tử tại đỉnh Stack vừa bị xoá.

Cú pháp

public synchronized E pop()

Parameter: Không

Return: Phần tử tại đỉnh Stack

Ví dụ

import java.util.Stack;

class StackDemo {
    public static void main(String args[]) {
        // Creating an empty Stack 
        Stack<String> stack = new Stack<>();

        // Use push() to add elements into the Stack 
        stack.push("Welcome");
        stack.push("To");
        stack.push("shareprogramming");

        // Displaying the Stack 
        System.out.println("Initial Stack: " + stack);


        System.out.println("Pop: " + stack.pop());
        System.out.println("Pop: " + stack.pop());

        System.out.println("Final Stack: " + stack);
    }
}

Output:

Initial Stack: [Welcome, To, shareprogramming]
Pop: shareprogramming
Pop: To
Final Stack: [Welcome]

Lấy phần tử tại đỉnh Stack

Đôi lúc chúng ta chỉ cần xem giá trị của phần tử tại đỉnh Stack mà không muốn xoá đi chúng, để dụng peek() trong trường hợp này.

Cú pháp

public synchronized E peek()

Parameter: Không

Return: Phần tử tại đỉnh Stack

Ví dụ

import java.util.Stack;

class StackDemo {
    public static void main(String args[]) {
        // Creating an empty Stack 
        Stack<String> stack = new Stack<>();

        // Use push() to add elements into the Stack 
        stack.push("Welcome");
        stack.push("To");
        stack.push("shareprogramming");

        // Displaying the Stack 
        System.out.println("Initial Stack: " + stack);


        System.out.println("First element: " + stack.peek());

    }
}

Output: 

Initial Stack: [Welcome, To, shareprogramming]
First element: shareprogramming

Kiểm tra Stack rỗng

empty() method trả về true khi Stack không chứa bất kỳ phần tử nào, ngược lại false.

Cú pháp

Xoá tất cả các phần tử trong Stack

Để xoá tất cả các phần tử trong Stack, sử dụng clear() method. clear() là một supper method của class cha Vector của Stack, giúp xoá toàn bộ các phần tử chứa trong chúng.

Cú pháp

public void clear()

Parameter: Không

Return: Không

Ví dụ

import java.util.Stack;

class StackDemo {
    public static void main(String args[]) {
        // Creating an empty Stack 
        Stack<String> stack = new Stack<>();


        stack.push("1");
        stack.push("1");
        stack.push("shareprogramming");

        System.out.println("Stack Before clear: " + stack);
        
        stack.clear();

        System.out.println("Stack After clear: " + stack);
    }
}

Output: 

Stack Before clear: [1, 1, shareprogramming]
Stack After clear: []

public boolean empty()

Parameter: Không

Return: boolean - true nếu Stack rỗng

Ví dụ

import java.util.Stack;

class StackDemo {
    public static void main(String args[]) {
        // Creating an empty Stack 
        Stack<String> stack = new Stack<>();

        System.out.println("When Stack is created: " + stack.empty());

        stack.push("Welcome");
        stack.push("To");
        stack.push("shareprogramming");

        System.out.println("Stack after add element: " + stack.empty());

    }
}

Output:

When Stack is created: true
Stack after add element: false

Tìm kiếm trong Stack

Để tìm kiếm phần tử trong Stack sử dụng search() trả về vị trí đầu tiên xuất hiện phần tử được tìm kiếm, lưu ý nó sẽ tìm kiếm từ đỉnh xuất lui về trước. Trả về -1 nếu không tìm thấy.

Cú pháp

public synchronized int search(Object o)

Parameter: Object o cần tìm

Return: Vị trí của phần tử tìm thấy or -1

Ví dụ

import java.util.Stack;

class StackDemo {
    public static void main(String args[]) {
        // Creating an empty Stack 
        Stack<String> stack = new Stack<>();


        stack.push("1");
        stack.push("1");
        stack.push("shareprogramming");

        System.out.println("Does Stack contains 1: " + stack.search("1"));

        System.out.println("Does Stack contains haha: " + stack.search("haha"));

    }
}

Output:

Does Stack contains 1: 2
Does Stack contains haha: -1

Tóm tắt

Như vậy thì cấu trúc dữ liệu Stack trong java đã được implement sẵn chúng ta chỉ cần biết sử dụng chứ không phải implement lại Stack. Ngoài các method cơ bản thì nó còn có các method hữu ích khác như là kiểm tra Stack rỗng, tìm kiếm etc. 

Vì Stack thừa kế từ Vector nên nó cũng sẽ chứa nhiều method cơ bản khác của một Collection như get(int index), clear(), etc.