如何使用Java的Stack类解决实际问题

Java的Stack类是一个后进先出（LIFO）的数据结构，它通常用于解决需要按照插入顺序逆序访问元素的问题。以下是一些使用Java Stack类解决实际问题的示例：

1. 括号匹配：检查一个字符串中的括号是否正确匹配。可以使用两个栈来实现：一个用于存储左括号，另一个用于存储右括号。遍历字符串时，遇到左括号则压入左括号栈，遇到右括号则从右括号栈中弹出一个元素（如果栈为空，则说明没有匹配的左括号）。最后，如果右括号栈为空，则说明所有括号都已正确匹配。
2. 函数调用栈：在编程语言中，函数调用通常涉及一个调用栈，用于跟踪当前函数的调用顺序和返回地址。当一个函数被调用时，其返回地址和参数被压入调用栈中。当该函数返回时，这些信息从栈中弹出，以便恢复调用者的状态。
3. 表达式求值：使用栈可以解决简单的算术表达式求值问题，例如计算后缀表达式（逆波兰表示法）。在这种情况下，操作数被压入栈中，而运算符则从右到左与栈顶的操作数进行计算。
4. 撤销操作：在许多应用程序中，如文本编辑器或绘图程序，撤销操作是常见的功能。可以使用一个栈来跟踪用户的操作，每次执行操作时都将其压入栈中。当用户执行撤销操作时，可以从栈顶弹出一个操作并执行其逆操作。
5. 深度优先搜索（DFS）：在图论和树结构中，深度优先搜索是一种遍历算法。可以使用两个栈来实现DFS：一个用于存储当前路径上的节点，另一个用于存储待访问的节点。从根节点开始，将其压入当前路径栈中，并将其标记为已访问。然后，不断从当前路径栈中弹出一个节点，并将其所有未访问的邻居节点压入待访问节点栈中。重复此过程，直到所有节点都被访问过。

以下是一个简单的Java代码示例，演示如何使用Stack类来解决括号匹配问题：

import java.util.Stack;

public class BracketMatcher {
    public static boolean isMatching(String s) {
        Stack<Character> leftBrackets = new Stack<>();
        Stack<Character> rightBrackets = new Stack<>();

        for (char c : s.toCharArray()) {
            if (c == '(' || c == '[' || c == '{') {
                leftBrackets.push(c);
            } else if (c == ')' || c == ']' || c == '}') {
                if (leftBrackets.isEmpty()) {
                    return false;
                }
                char left = leftBrackets.pop();
                if ((c == ')' && left != '(') || (c == ']' && left != '[') || (c == '}' && left != '{')) {
                    return false;
                }
            }
        }

        return leftBrackets.isEmpty();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "()[]{}";
        String s2 = "(]";
        String s3 = "{[()]}";
        System.out.println(isMatching(s1)); // true
        System.out.println(isMatching(s2)); // false
        System.out.println(isMatching(s3)); // true
    }
}

这个示例中的isMatching方法接受一个字符串作为输入，并使用两个栈来检查该字符串中的括号是否匹配。如果所有括号都匹配，则返回true；否则返回false。