Java 使用链表实现栈及性能比较

使用链表作为底层来实现栈。

Java 使用链表实现栈及性能比较

本文不对栈接口及ArraysStack的代码以及以动态数组的代码进行展示,有兴趣可以阅读我之前的文章:

https://blog.****.net/qq_41723615/article/category/8540172

链表栈的实现:

public class LinkedListStack<E> implements Stack<E> {

    //私有链表头对象
    private LinkedList<E> list;
    
	
    public LinkedListStack(){
        //初试化链表
        list = new LinkedList<>();
    }

    @Override
    public int getSize(){
        return list.getSize();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty(){
        return list.isEmpty();
    }

    @Override
    public void push(E e){
        list.addFirst(e);
    }

    @Override
    public E pop(){
        return list.removeFirst();
    }

    @Override
    public E peek(){
        return list.getFirst();
    }

    @Override
    public String toString(){
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append("Stack: top ");
        res.append(list);
        return res.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {

        LinkedListStack<Integer> stack = new LinkedListStack<>();

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

        stack.pop();
        System.out.println(stack);
    }
}

输出效果:

Java 使用链表实现栈及性能比较

下面来比较下之前的数组栈与现在的链表栈的性能差距:

import java.util.Random;

public class Main {

    // 测试使用stack运行opCount个push和pop操作所需要的时间,单位:秒
    private static double testStack(Stack<Integer> stack, int opCount){

        long startTime = System.nanoTime();

        Random random = new Random();
        for(int i = 0 ; i < opCount ; i ++) {
            stack.push(random.nextInt(Integer.MAX_VALUE));
        }
        for(int i = 0 ; i < opCount ; i ++) {
            stack.pop();
        }
        long endTime = System.nanoTime();

        return (endTime - startTime) / 1000000000.0;
    }

    public static void main(String[] args) {

        int opCount = 100000;

        ArrayStack<Integer> arrayStack = new ArrayStack<>();
        double time1 = testStack(arrayStack, opCount);
        System.out.println("ArrayStack, time: " + time1 + " s");

        LinkedListStack<Integer> linkedListStack = new LinkedListStack<>();
        double time2 = testStack(linkedListStack, opCount);
        System.out.println("LinkedListStack, time: " + time2 + " s");

        // 其实这个时间比较很复杂,因为LinkedListStack中包含更多的new操作
    }
}

运行结果:

Java 使用链表实现栈及性能比较

如果new的节点比较多,则链表栈的性能会比数组栈的性能要差一些。因为每次都要开辟新的内存空间。不过两者的性能是差不多的。