[자료구조 JAVA] 스택 Stack 컬렉션 알아보기 (1/2)

 

Java를 활용하다 보면 데이터를 임시로 저장하거나 순서대로 처리해야 할 때가 있습니다. 이때 사용할 수 있는 자료 구조 중 하나가 스택(Stack)입니다.

 

이 글에서는 Java의 스택에 대해 알아보고, 사용 방법과 예제를 통해 그 장단점을 살펴보겠습니다.

 

스택(Stack)이란❓

출처 : holycoders

스택(Stack)은 위 그림에서 보면 알 수 있듯이 데이터를 쌓아 올리듯 저장하고, 나중에 저장한 데이터를 먼저 꺼내는 후입선출(LIFO, Last In First Out) 방식을 따릅니다.

 

특징

• 후입선출(LIFO) 방식으로 데이터를 저장하고 처리합니다.
• push() 메서드로 데이터를 스택에 추가하고, pop() 메서드로 가장 최근에 추가된 데이터를 제거하며 반환합니다.
• peek() 메서드는 스택의 맨 위에 있는 데이터를 반환하지만 제거하지는 않습니다.

 

 

 

Stack의 장단점

장점

• 데이터를 저장하거나 처리할 때 사용하기 편리합니다.
• 구현이 간단하여 쉽게 이해하고 사용할 수 있습니다.
• 후입선출 방식으로 데이터를 관리하기 때문에 일부 문제에 효율적입니다.

단점

• 스택의 크기가 고정되어 있어 넘치는 데이터를 처리하기 어렵습니다.
• 특정 상황에서 다른 자료 구조보다 처리 속도가 느릴 수 있습니다.

 

Stack의 선언방식

import java.util.Stack;

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

 

 

Stack 주의사항❗️

• 스택에서 데이터를 꺼내려 할 때 비어있는 상태에서 pop() 또는 peek() 메서드를 호출하면 예외가 발생할 수 있으므로, 항상 isEmpty() 메서드로 스택이 비어있는지 확인하는 것이 좋습니다.
• 스택의 크기를 고려하여 사용해야 하며, 데이터의 추가와 제거를 신중하게 관리해야 합니다.

 

예외 발생 코드 예제

import java.util.*;

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

        // 비어 있는 스택에서 pop() 호출 시 예외 발생
        int element = stack.pop(); // EmptyStackException 발생
        System.out.println("Pop된 요소: " + element);
    }
}

예외 처리 코드 예제

import java.util.*;

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

        // 비어 있는 스택에서 pop() 호출을 try-catch 대신 if 문으로 보완
        if (!stack.isEmpty()) {
            int element = stack.pop();
            System.out.println("Pop된 요소: " + element);
        } else {
            System.out.println("스택이 비어 있어 pop할 수 없습니다.");
            // 다른 처리 로직을 추가할 수도 있음
        }
    }
}

 

위와 같이 스택이 비어 있는지 확인한 후, 비어 있지 않은 경우에만 pop() 메서드를 호출하고 그렇지 않은 경우에는 적절한 메시지를 출력합니다.

이렇게 하면 EmptyStackException을 예방하고 스택이 비어 있을 때의 상황을 안전하게 처리할 수 있습니다.

 

스택(Stack)의 메서드

메서드	설명
push(E)	스택에 값 추가
peek()	가장 상단 값 반환
pop()	가장 상단 값 반환 & 제거
clear()	전체 값 제거 (반환x)
size()	크기 반환
isEmpty()	비었으면 true, 아니라면 false 반환
contains(E)	해당 값이 있으면 true 없으면 false 반환
check(E)	해당 값이 끝에서 부터 몇번째에 있는지 반환 (없으면 -1 반환)

 

push(E item)

Stack<Integer> stack = new Stack<>();
stack.push(1);
stack.push(2);

 

 

• 스택의 맨 위에 요소를 추가합니다.
• 매개변수로 추가할 요소를 받습니다.

 

pop()

int poppedElement = stack.pop();

• 스택의 맨 위에 있는 요소를 제거하고 반환합니다.
• 스택이 비어있을 경우 EmptyStackException을 발생시킵니다.

 

isEmpty()

boolean isEmpty = stack.isEmpty();

• 스택이 비어있는지 여부를 반환합니다.

 

peek()

int topElement = stack.peek();

• 스택의 맨 위에 있는 요소를 반환합니다. 제거하지 않습니다.
• 스택이 비어있을 경우 EmptyStackException을 발생시킵니다.

 

search(Object o)

int index = stack.search(2); // 2라는 요소의 위치를 찾음

• 스택에서 주어진 객체를 찾아서 위치(index)를 반환합니다. 스택의 맨 위(가장 나중에 추가된 요소)를 1로 시작하여 인덱스를 지정합니다.
• 찾고자 하는 객체가 스택에 없을 경우 -1을 반환합니다.

 

---

import java.util.Stack;

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

        // 요소 추가
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        stack.push(3);

        // 요소 제거
        int poppedElement = stack.pop();
        System.out.println("Popped element: " + poppedElement);

        // 맨 위 요소 조회
        int topElement = stack.peek();
        System.out.println("Top element: " + topElement);

        // 스택이 비어 있는지 확인
        boolean isEmpty = stack.isEmpty();
        System.out.println("Is stack empty? " + isEmpty);

        // 요소 검색
        int index = stack.search(2);
        System.out.println("Index of element 2: " + index);
    }
}

//
Popped element: 3
Top element: 2
Is stack empty? false
Index of element 2: 1
//