Java Stackクラス完全ガイド：使い方と主要メソッド

Java Stackクラス

Javaコレクションフレームワークには、クラシックなスタックデータ構造を実装したStackクラスが含まれています。公式Javaドキュメントによると、StackはVectorを継承しており、そのすべてのメソッドを継承しつつ、スタック固有の操作を追加しています。

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Stackの実装

スタックは後入れ先出し（LIFO：Last In, First Out）の原則に従います：要素はトップにプッシュされ、トップからポップされます。以下の図はこの動作を示しています。

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Stackの作成

スタックを作成するには、java.util.Stackをインポートし、目的のジェネリック型でインスタンス化します：

Stack<Type> stack = new Stack<>();

例：

// Integer型のスタック
Stack<Integer> intStack = new Stack<>();
// String型のスタック
Stack<String> stringStack = new Stack<>();

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Stackのメソッド

継承されたVectorメソッドに加え、Stackは汎用コレクションとは異なる5つの専用操作を提供します。Vectorメソッドの完全なリストはVectorクラスのドキュメントを参照してください。

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push()メソッド

push()メソッドは要素をスタックのトップに追加します。

import java.util.Stack;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<String> animals = new Stack<>();
        animals.push("Dog");
        animals.push("Horse");
        animals.push("Cat");
        System.out.println("Stack: " + animals);
    }
}

出力

Stack: [Dog, Horse, Cat]

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pop()メソッド

pop()メソッドはスタックのトップにある要素を削除して返します。

import java.util.Stack;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<String> animals = new Stack<>();
        animals.push("Dog");
        animals.push("Horse");
        animals.push("Cat");
        System.out.println("初期Stack: " + animals);
        String removed = animals.pop();
        System.out.println("削除された要素: " + removed);
    }
}

出力

初期Stack: [Dog, Horse, Cat]
削除された要素: Cat

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peek()メソッド

peek()メソッドは要素を削除せずにトップの要素を取得します。

import java.util.Stack;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<String> animals = new Stack<>();
        animals.push("Dog");
        animals.push("Horse");
        animals.push("Cat");
        System.out.println("Stack: " + animals);
        String top = animals.peek();
        System.out.println("トップの要素: " + top);
    }
}

出力

Stack: [Dog, Horse, Cat]
トップの要素: Cat

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search()メソッド

search()メソッドは、スタックのトップからの1ベースの位置を返し、存在しない場合は-1を返します。

import java.util.Stack;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<String> animals = new Stack<>();
        animals.push("Dog");
        animals.push("Horse");
        animals.push("Cat");
        System.out.println("Stack: " + animals);
        int pos = animals.search("Horse");
        System.out.println("Horseの位置: " + pos);
    }
}

出力

Stack: [Dog, Horse, Cat]
Horseの位置: 2

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empty()メソッド

empty()メソッドはスタックに要素があるかどうかを確認します。

import java.util.Stack;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<String> animals = new Stack<>();
        animals.push("Dog");
        animals.push("Horse");
        animals.push("Cat");
        System.out.println("Stack: " + animals);
        boolean isEmpty = animals.empty();
        System.out.println("スタックは空ですか？ " + isEmpty);
    }
}

出力

Stack: [Dog, Horse, Cat]
スタックは空ですか？ false

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Stackの代わりにArrayDequeを使用する

Stackはスタックを実装していますが、レガシーと見なされています。モダンなJavaコードでは、スタック機能のためにDequeインターフェースを実装するArrayDequeを推奨します。これはより良いパフォーマンスと明確なセマンティクスを提供するためです。詳細は以下を参照してください：

• Java ArrayDeque
• なぜStackよりDequeを使うべきか？