基于动态数组的泛型栈Push操作时数组越界问题求助

你的代码核心问题出在初始传入长度为0的数组时，第一次扩容操作stackSize*2结果还是0，扩容后的数组长度依然为0，导致push时数组越界。此外还有几处细节逻辑需要调整，以下是具体修正方案：

1. 修复扩容的初始值逻辑 #

当栈初始大小为0时，不能直接翻倍，得设置一个最小扩容值（比如2），避免扩容后数组还是空的。修改incrementArray方法：

public void incrementArray() {
    int newSize = stackSize == 0 ? 2 : stackSize * 2;
    T[] temp = (T[]) new Object[newSize];
    System.arraycopy(stack, 0, temp, 0, stack.length);
    stack = temp;
    stackSize = newSize;
}

2. 修正缩容的条件与实现 #

原pop方法里的缩容条件判断有误，且缩容时可能把数组缩到0，需要调整：

• 先取出栈顶元素再修改topStack，避免逻辑顺序错误
• 缩容条件改为当前元素个数≤容量的一半，同时保证缩容后容量不小于2
• 缩容时只复制当前存在的元素，而非整个原数组长度

修改后的pop和decrementArray方法：

public T pop() throws EmptyStackException {
    if (isEmpty()) {
        throw new EmptyStackException();
    }
    T element = stack[topStack--];
    int currentSize = topStack + 1;
    if (currentSize <= stackSize / 2 && stackSize > 2) {
        decrementArray();
    }
    return element;
}

public void decrementArray() {
    stackSize = Math.max(stackSize / 2, 2);
    T[] temp = (T[]) new Object[stackSize];
    System.arraycopy(stack, 0, temp, 0, topStack + 1);
    stack = temp;
}

3. 补全缺失的导入 #

代码中使用了EmptyStackException，需要在开头添加导入语句：

import java.util.EmptyStackException;

4. 简化isEmpty和isFull方法 #

把冗余的if判断简化为一行代码，更简洁清晰：

public boolean isEmpty() {
    return topStack == -1;
}

public boolean isFull() {
    return topStack + 1 == stackSize;
}

完整修正后的代码 #

import java.util.EmptyStackException;

public class Stack<T> {
    private int topStack;
    private int stackSize;
    private T[] stack;

    // Constructor
    public Stack(T[] arr) {
        stack = arr;
        stackSize = arr.length;
        topStack = -1;
    }

    // 判断栈是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return topStack == -1;
    }

    // 判断栈是否已满
    public boolean isFull() {
        return topStack + 1 == stackSize;
    }

    // 扩容数组，处理初始大小为0的情况
    public void incrementArray() {
        int newSize = stackSize == 0 ? 2 : stackSize * 2;
        T[] temp = (T[]) new Object[newSize];
        System.arraycopy(stack, 0, temp, 0, stack.length);
        stack = temp;
        stackSize = newSize;
    }

    // 缩容数组，确保最小容量为2
    public void decrementArray() {
        stackSize = Math.max(stackSize / 2, 2);
        T[] temp = (T[]) new Object[stackSize];
        System.arraycopy(stack, 0, temp, 0, topStack + 1);
        stack = temp;
    }

    // 入栈操作
    public void push(T element) {
        if (isFull())
            incrementArray();
        topStack++;
        stack[topStack] = element;
    }

    // 查看栈顶元素
    public T peek() {
        return stack[topStack];
    }

    // 出栈操作
    public T pop() throws EmptyStackException {
        if (isEmpty()) {
            throw new EmptyStackException();
        }
        T element = stack[topStack--];
        int currentSize = topStack + 1;
        if (currentSize <= stackSize / 2 && stackSize > 2) {
            decrementArray();
        }
        return element;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> operands = new Stack<>(new Integer[0]);
        operands.push(2);
        operands.push(1);
        System.out.println(operands.peek()); // 输出1
        operands.pop();
        System.out.println(operands.peek()); // 输出2
    }
}

修正后的代码解决了初始空数组push时的越界问题，同时优化了动态扩容缩容的逻辑，保证栈能正常处理各种入栈出栈场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者NinoCodes