栈(Stack)

栈(Stack)

栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈 顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。

压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。

出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据在栈顶。

栈的常见方法

方法	功能
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	将栈顶元素出栈并返回
E peek()	获取栈顶元素
int size()	获取栈中有效元素个数
boolean empty()	检测栈是否为空

public static void main(String[] args) {
    Stack<Integer> 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());
    }
 }

代码实现栈

public class MyStack {
 int[] array;
 int size;
 public MyStack(){
 array = new int[3];
 }
 public int push(int e){
 ensureCapacity();
 array[size++] = e;
 return e;
 }
 public int pop(){
 int e = peek();
 size--;
 return e;
 }
 public int peek(){
 if(empty()){
 throw new RuntimeException("栈为空，无法获取栈顶元素");
 }
 return array[size-1];
 }

public int size(){
      return size;
}
public boolean empty(){
        return 0 == size;
    }
 
    private void ensureCapacity(){
        if(size == array.length){
            array = Arrays.copyOf(array, size*2);
        }
    }
 }

队列(Queue)

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(First In First Out) 入队列：进行插入操作的一端称为队尾（Tail/Rear） 出队列：进行删除操作的一端称为队头 （Head/Front）

队列的使用

在Java中，Queue是个接口，底层是通过链表实现的。

方法	功能
boolean offer(E e)	入队列
E poll()	出队列
peek()	获取队头元素
int size()	获取队列中有效的元素个数
boolean isEmpty()	检测队列中是否为空

注意：Queue是个接口，在实例化时必须实例化LinkedList的对象，因为LinkedList实现了Queue接口。

用链式存储实现队列

public class Queue {
// 双向链表节点
public static class ListNode{
ListNode next;
ListNode prev;
int value;
ListNode(int value){
this.value = value;
}
}
ListNode first;   // 队头
ListNode last;    // 队尾
int size = 0;
// 入队列---向双向链表位置插入新节点
public void offer(int e){
ListNode newNode = new ListNode(e);
if(first == null){
f
irst = newNode;
// last = newNode;
}else{
last.next = newNode;
newNode.prev = last;
// last = newNode;
}

last = newNode;
 size++;
    }
 
    // 出队列---将双向链表第一个节点删除掉
    public int poll(){
        // 1. 队列为空
        // 2. 队列中只有一个元素----链表中只有一个节点---直接删除
        // 3. 队列中有多个元素---链表中有多个节点----将第一个节点删除
        int value = 0;
        if(first == null){
            return null;
        }else if(first == last){
            last = null;
            first = null;
        }else{
            value = first.value;
            first = first.next;
            first.prev.next = null;
            first.prev = null;
        }
        --size;
        return value;
    }
 
    // 获取队头元素---获取链表中第一个节点的值域
    public int peek(){
        if(first == null){
            return null;
        }
 
        return first.value;
    }
 
    public int size() {
        return size;
    }
 
    public boolean isEmpty(){
        return first == null;
    }
}

    return first.value;
}

public int size() {
    return size;
}

public boolean isEmpty(){
    return first == null;
}

}