数据结构Stack实践问题：pop()输出末尾值为null的原因排查

错误根因 #

• push()溢出判断逻辑错误：你的栈数组String stack[] = new String[5]有效索引范围为0~4，且你定义top为「下一个可插入元素的位置」（每次存入stack[top]后执行top++）。栈满的判断条件应当是top >= 数组长度（即5），但你写的判断条件是top >=4，导致第5个待入栈的字符e直接触发溢出判断，根本没有被存入stack[4]。Java中字符串数组的元素默认值为null，这就是输出中出现null的直接来源。
• pop()循环逻辑错误：执行完4次有效入栈操作后，top值停留在4（第5次入栈触发溢出未修改top）。你的pop循环从i=top=4开始，直接读取stack[4]的null值，随后才依次读取到stack[3]~stack[0]的d/c/b/a，最终共输出5行结果，第一行就是无效的null。
• 附加逻辑错误：栈的下溢判断条件错误，按你的top定义，栈空时top=0，但你判断下溢的条件是top == -1，永远无法触发下溢提示；peek()方法没有做越界判断，也缺失输出逻辑。

修正后代码实现 #

Stack类 #

package stack;

public class Stack {
    int top = 0; // 表示下一个可插入元素的位置，栈空时top=0
    String stack[] = new String[5];
    int capacity = stack.length;

    public void push(String val) {
        if(top >= capacity) {
            System.out.println("Overflow Condition");
            return;
        }
        stack[top] = val;
        System.out.println("new value for index " + top + " is " + stack[top]);
        top++;
    }

    public String pop() {
        if(top == 0) {
            System.out.println("Underflow Condition");
            return null;
        }
        top--;
        String removedVal = stack[top];
        System.out.println("Removed Index: " + top + " is " + removedVal);
        return removedVal;
    }

    public String peek() {
        if(top == 0) {
            System.out.println("Stack is Empty");
            return null;
        }
        return stack[top - 1];
    }
}

Main类（实现5个字符入栈后反转输出） #

package stack;

import java.util.Scanner;

public class StackHome {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner inp = new Scanner(System.in);
        Stack obj = new Stack();
        String arr[] = new String[5];

        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("Value to add for stack");
            String value = inp.next();
            arr[i] = value;
            obj.push(arr[i]);
        }

        System.out.println("--- Reversed Output ---");
        while(obj.top > 0) {
            obj.pop();
        }
        inp.close();
    }
}

修正后运行效果（输入a/b/c/d/e） #

Value to add for stack
a
new value for index 0 is a
Value to add for stack
b
new value for index 1 is b
Value to add for stack
c
new value for index 2 is c
Value to add for stack
d
new value for index 3 is d
Value to add for stack
e
new value for index 4 is e
--- Reversed Output ---
Removed Index: 4 is e
Removed Index: 3 is d
Removed Index: 2 is c
Removed Index: 1 is b
Removed Index: 0 is a

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jehan Fernando