.Net为我们提供了众多的泛型集合。比如，Stack<T>先进后出，Queue<T>先进先出，List<T>集合元素可排序，支持索引，LinkedList<T>，双向链表的泛型实现，不支持索引;ISet<T>不允许被复制，他有2个实现，一个是HashSet<T>,不维持集合元素的排序，另一个是SortedSet<T>,支持集合元素的排序;IDictionary<TKey, TValue>是一个字典集合的泛型接口，SortedList<TKey,TValue>实现了IDictionary<TKey, TValue>，但同时也是集合，维持集合元素的排序，支持按键或按值索引。

本篇体验Stack<T>的用法。

基本用法

Stack<T>是Stack的泛型实现，提供了若干方法和属性，比如入栈、出栈、查看栈顶元素，查看栈内集合元素数量，等等。栈的最大特点是先进后出，可以把栈想像成一堆叠起来的盘子，入栈就是把一个个盘子放到最上面，出栈就是从最上面把盘子拿掉。用法比较简单：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var customer1 = new Customer() {ID = 1, Name = "张三", Gender = "男"};
        var customer2 = new Customer() { ID = 2, Name = "李四", Gender = "男" };
        Stack<Customer> stackCustomers = new Stack<Customer>();
        //入栈
        stackCustomers.Push(customer1);
        stackCustomers.Push(customer2);
        //查看栈顶元素
        Customer topCustomer = stackCustomers.Peek();
        Console.WriteLine("栈顶元素是：" + topCustomer.Name);
        //遍历所有栈内元素
        foreach (var customer in stackCustomers)
        {
            Console.WriteLine("id is {0},name is {1}", customer.ID, customer.Name);
        }
        //出栈
        Customer outCustomer = stackCustomers.Pop();
        Console.WriteLine("正在出栈的是：" + outCustomer.Name);
        Console.WriteLine("当前栈内元素数量为：" + stackCustomers.Count);
        Console.ReadKey();
    }
}
public class Customer
{
    public int ID { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Gender { get; set; }
}

临摹一个泛型Stack<T> 

泛型Stack类内部维护这一个泛型数组和索引指针，且指针的初始位置是-1。

入栈就是把指针往前提一位，并把入栈元素赋值给该栈内位置。另外，入栈要考虑是否达到容量上限，如果达到就要给数组扩容。

出栈就是让当前栈位置的元素值为入栈类型的默认值，并大指针后退一位。

获取栈顶元素就是获取栈当前索引位置对应的元素。

public class MyStack<T>
{
    //维护T类型的数组
    private T[] _elements;
    protected T[] Elements
    {
        get { return _elements; }
        set { _elements = value; }
    }
    public MyStack()
    {
        _capacity = 5;//初始值
        Elements = new T[Capacity];
    }
    public MyStack(int capacity)
    {
        Capacity = capacity;
        Elements = new T[Capacity];
    }
    //指针
    private int _index = -1;
    public int Index
    {
        get { return _index; }
        set { _index = value; }
    }
    //容量
    private int _capacity;
    public int Capacity
    {
        get { return _capacity; }
        set { _capacity = value; }
    }
    //长度=索引+1
    public int Length
    {
        get { return Index + 1; }
    }
    //入栈
    public void Push(T element)
    {
        if (this.Length == Capacity)
        {
            IncreaseCapacity();
        }
        Index++;
        Elements[Index] = element;
    }
    //出栈
    public T Pop()
    {
        if (this.Length < 1)
        {
            throw new InvalidOperationException("栈内已空");
        }
        T element = Elements[Index];
        //原先位置元素变成默认值
        Elements[Index] = default(T);
        //索引减一
        Index--;
        return element;
    }
    //获取栈顶元素
    public T Peek()
    {
        if (this.Length < 1)
        {
            throw new InvalidOperationException("栈内已空");
        }
        return Elements[Index];
    }
    private void IncreaseCapacity()
    {
        Capacity++;
        Capacity *= 2;
        //创建新的T类型数组
        T[] newElements = new T[Capacity];
        //把原先的数组复制到新的数组中来
        Array.Copy(Elements, newElements, Elements.Length);
        Elements = newElements;
    }
}

现在，在客户端，实施一系列的入栈和出栈操作。

static void Main(string[] args)
{
   //创建泛型Stack实例
    MyStack<int> myStack = new MyStack<int>();
    //遍历10次入栈
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Console.WriteLine(i + "开始入栈");
        myStack.Push(i);
        Console.WriteLine("当前栈的长度是：" + myStack.Length);
    }
   
    //遍历10次出栈
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Console.WriteLine("当前出栈的是" + myStack.Peek());
        myStack.Pop();
        Console.WriteLine("当前栈的长度是：" + myStack.Length);
    }
    //所有出栈结束，再查看栈顶元素抛异常
    try
    {
        myStack.Peek();
    }
    catch (InvalidOperationException ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    //所有出栈结束，再出栈抛异常
    try
    {
        myStack.Pop();
    }
    catch (InvalidOperationException ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
    Console.ReadKey();
}

其实，泛型Stack<T>的内部也是维护着一个数组，数组的容量是动态变化的，这一点很像List<T>，就像这里提到的。

使用泛型Stack<T>实现"撤销/重做"操作

首先，操作或撤销操作是针对某种类型的撤销或重做，提炼出一个接口。

public interface ICommand<T>
{
    T Do(T input);
    T Undo(T input);
}

假设，这里想实现对整型数的"撤销/重做"操作。

public class AddIntCommand : ICommand<int>
{
    private int _value;
    public int Value
    {
        get { return _value; }
        set { _value = value; }
    }
    public AddIntCommand()
    {
        _value = 0;
    }
    public AddIntCommand(int value)
    {
        _value = value;
    }
    //执行操作
    public int Do(int input)
    {
        return input + _value;
    }
    //撤销操作
    public int Undo(int input)
    {
        return input - _value;
    }
}

接下来，需要一个泛型类来管理所有撤销或操作命令，把这些命令放在Stack<ICommand<T>>泛型集合中。

//使用泛型Stack实现撤销或重做
public class UndoRedoStack<T>
{
    private Stack<ICommand<T>> _undo;//有关撤销的泛型stack
    private Stack<ICommand<T>> _redo;//有关重做的泛型stack
    public UndoRedoStack()
    {
        Reset();
    }
    //记录撤销的数量
    public int UndoCount
    {
        get { return _undo.Count; }
    }
    //记录重做的数量
    public int RedoCount
    {
        get { return _redo.Count; }
    }
    //恢复到出厂设置
    public void Reset()
    {
        _undo = new Stack<ICommand<T>>();
        _redo = new Stack<ICommand<T>>();
    }
    //执行操作
    public T Do(ICommand<T> cmd, T input)
    {
        T output = cmd.Do(input);
        //把刚才的命令放入有关撤销的stack中
        _undo.Push(cmd);
        //一旦启动一个新命令，有关重做的stack清空
        _redo.Clear();
        return output;
    }
    //撤销操作
    public T Undo(T input)
    {
        if (_undo.Count > 0)
        {
            //出栈
            ICommand<T> cmd = _undo.Pop();
            T output = cmd.Undo(input);
            _redo.Push(cmd);
            return output;
        }
        else
        {
            return input;
        }
    }
    //重做操作
    public T Redo(T input)
    {
        if (_redo.Count > 0)
        {
            ICommand<T> cmd = _redo.Pop();
            T output = cmd.Do(input);
            _undo.Push(cmd);
            return output;
        }
        else
        {
            return input;
        }
    }
}

最后，在客户端按如下调用：

static void Main(string[] args)
{
    UndoRedoStack<int> intCalulator = new UndoRedoStack<int>();
    int count = 0;
    count = intCalulator.Do(new AddIntCommand(10), count);
    count = intCalulator.Do(new AddIntCommand(20), count);
    Console.WriteLine("第一次计算的值为：{0}",count);
    //执行撤销操作一次
    count = intCalulator.Undo(count);
    Console.WriteLine("第二次计算的值为：{0}",count);
    Console.ReadKey();
}