Базовая реализация стека

Условие

Необходимо реализовать простой стек с поддержкой базовых операций: добавление элемента, удаление верхнего элемента, просмотр верхнего без удаления и проверка состояний стека (пустой/полный). Требуется создать класс Stack, в котором будут реализованы методы push(), pop(), peek(), isEmpty() и isFull(). В функции main() создаётся стек фиксированного размера, в него помещаются несколько значений, при попытке добавить элемент в переполненный стек обрабатывается исключение, после чего проверяется корректность работы методов peek и pop, выводя результаты сравнения.

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        Stack myStack = new Stack(2);
        myStack.push(1);
        myStack.push(2);
        try {
            myStack.push(3);
        } catch (Exception e) {
        }

        System.out.println(myStack.peek() == 2);
        System.out.println(myStack.pop() == 2);
        System.out.println(myStack.peek() == 1);
        System.out.println(myStack.pop() == 1);
        System.out.println(myStack.pop() == null);
    }

    static class Stack {

        public Stack(int size) {
        }

        void push(int element) {
        }

        Integer peek() {
            return -1;
        }

        Integer pop() {
            return -1;
        }

        boolean isEmpty() {
            return false;
        }

        boolean isFull() {
            return false;
        }
    }
}

Ответ

Храните элементы в массиве и количество занятых позиций. Push пишет в конец, pop уменьшает счётчик; по контракту примера пустые pop и peek возвращают null.

static class Stack {
    private final int[] data;
    private int count;
    Stack(int size) {
        if (size < 0) throw new IllegalArgumentException();
        data = new int[size];
    }
    void push(int element) {
        if (isFull()) throw new IllegalStateException("Stack is full");
        data[count++] = element;
    }
    Integer peek() { return isEmpty() ? null : data[count - 1]; }
    Integer pop() { return isEmpty() ? null : data[--count]; }
    boolean isEmpty() { return count == 0; }
    boolean isFull() { return count == data.length; }
}

Все пять сравнений в main дадут true. Операции O(1), память O(capacity); стек нулевой ёмкости одновременно пуст и полон. Это однопоточная реализация. Переполнение не должно менять уже сохранённые элементы.