【数据结构与算法】Java描述：第三节：栈与队列

一、 栈(Stack)

1.1 概念 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先进后出的原则。

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。

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1.2 栈的方法：

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二、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，队列具有先进先出的特性。

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）。

在Java中，Queue是个接口，底层是通过链表实现的。

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2.2 队列的方法:

2.3 循环队列：

循环队列我们通过数组来实现，循环队列中通常会定义一个头指针(front)和一个尾指针(rear)，用于标记队列的头部和尾部位置。

头指针front指向队列的第一个元素，尾指针rear指向队列中最后一个元素的下一个位置。

在循环队列中，元素的插入和删除都是在尾指针rear的位置进行，当rear到达数组的末尾时，若队列尚有空间，则rear会返回到数组的开头。

小问题：下图循环队列 我们如何把下标从7位置，挪到0位置呢

答案是：（index + 1) % length 

(7 + 1) % 8 = 0

循环列表的判空和判满：

判空：一个空的循环队列。头指针和尾指针 都在零位置，所以空的时候就是，他俩下标相等时。

判满：随着数据的添加，头位置一直在向前加，满了以后，不能拿他俩相等作为判断条件，这里我们有三种方式：

1. 通过添加 size 属性记录：这种方法是在循环队列的实现中添加一个size属性，用于记录当前队列中元素的数量。当队列中元素个数等于队列的容量时，即size等于 length 时，表示队列已满。

2. 保留一个位置：在循环队列中，通常会牺牲一个位置不存储元素，这个位置可以用来区分队列是空还是满。当队列满时，队列中的元素数量会比队列的容量少一个。因此，当rear指针与front指针之间的元素数量等于 length -1 时，表示队列已满。

3. 使用标记：这种方法是在循环队列的实现中使用一个标记来表示队列是否已满。当rear指针追上front指针时，表示队列已满。在这种方法中，需要注意处理rear指针追上front指针的情况，以免造成错误的判断。