初识栈和队列

1.栈（stack）

1.1概念：栈是一种特殊的线性表，只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进入数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另外一端称为栈底。栈中的数据元素遵循后进先出LIFO(Last In First Out)原则。

压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，如数据在栈顶

出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据在栈顶

1.2stack.push()与stack.pop()遵循先进后出原则如图：

1.3stack的常用方法：Stack()----构造一个空的栈

                              E push(E e)----将e入栈，并返回e

                              E pop()----将栈顶元素出栈并返回

                              E peek()----获取栈顶元素

                              int sizes()----获取栈中的有效元素个数

                              boolean empty()----检测栈是否为空

public static void main(String[] args) {

                StackInteger> s = new Stack();  

                s.push(1);  

                 s.push(2);

                 s.push(3);  

                 s.push(4);  

                 System.out.println(s.size());   // 获取栈中有效元素个数---> 4    

                System.out.println(s.peek());   // 获取栈顶元素---> 4  

                 s.pop();   // 4出栈，栈中剩余1   2   3，栈顶元素为3  

                 System.out.println(s.pop());   // 3出栈，栈中剩余1 2   栈顶元素为3  

                 if(s.empty()){      

                         System.out.println("栈空");

                  }else{      

                         System.out.println(s.size());  

                }

        }

1.4栈的应用场景：

1.4.1.改变元素的序列

        eg.若进栈序列为1,2,3,4，进栈过程中可以出栈，则下列不可能的出栈序列为（C）

           A.1,4,3,2         B.2,3,4,1           C.3,1,4,2                   D.3,4,2,1

C：错误的原因是3出了之后必须为2，因为是1,2,3的顺序进栈，根据后进先出原则，所以应该3之后是2.

1.4.2.逆序打印链表（除了递归）

void printList(Node head){

        if(head == null)

                return;

        Stack<Node> stack = new Stack<>();

        Node cur = head;

        while(cur != null){

                stack.push(cur);//将链表依次放入栈中，在通过打印栈实现逆序打印链表

                cur = cur.next;

        }

        while(!stack.Empty()){

                System.out.print(s.pop()+" ");

        }

}

2.队列（Queue）

2.1概念：队列只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出FIFO原则。入队列：进行插入操作的一端称为队尾。出队列：进行删除操作的一端称为队头。

2.2队列的常用方法：boolean offer(E e)----入队列

                                  E poll()----出队列

                                  peek()----获取队头元素

                                  int size()----获取队列中的有效元素个数

                                  boolean isEmpty()----检测队列是否为空

注意：Queue是一个接口，在实例化时必须要实例化LinkedList对象，因为LinkedList实现了Queue接口

public static void main(String[] args){

        Queue<Integer> q = new LinkedList<>();

        q.offer(1);

        q.offer(2);

        q.offer(3);

        q.offer(4);

        q.offer(5);//从队尾入列

        System.out.print(q.size());//获取队列中的有效元素

        System.out.print(q.peek());//获取队头元素

        q.poll();

        System.out.print(q.poll());//从队头出队列，并将删除的元素返回

        if(q.isEmpty()){

                System.out.print("队列为空");

        }else{

                System.out.print(q.size());

        }

}

2.3循环队列

实际中我们有时还会使用一种队列叫循环队列。如操作系统课程讲解生产者消费者模型时可以就会使用循环队列。 环形队列通常使用数组实现。

2.3.1数组下标循环技巧：

1.下标最后再往后：index=(index+offset)%array.length;

2.下标最前再往前：index=(index+array.length-offset)%array.length;

2.3.2  区分空和满

1.通过size属性记录

2.保留一个位置

3.使用标记

2.3.4  双端队列(Deque)

 双端队列（deque）是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列，deque 是 “double ended queue” 的简称。那就说明元素可以从队头出队和入队，也可以从队尾出队和入队。

Deque是一个接口，使用时必须创建LinkedList对象