队列和堆栈的区别

最新推荐文章于 2025-01-09 14:33:52 发布
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1、定义
    　队列（Queue）是只允许在一端进行插入，而在另一端进行删除的运算受限的线性表
（1）允许删除的一端称为队头（Front）。
 （2）允许插入的一端称为队尾（Rear）。
 （3）当队列中没有元素时称为空队列。
 （4）队列亦称作先进先出（First In First Out）的线性表，简称为FIFO表。
   队列的修改是依先进先出的原则进行的。

    栈（Stack）是限制仅在表的一端进行插入和删除运算的线性表。
 (1)通常称插入、删除的这一端为栈顶（Top），另一端称为栈底（Bottom）。
 (2)当表中没有元素时称为空栈。

 (3)栈为后进先出（Last In First Out）的线性表，简称为LIFO表。

    堆 亦被称为：优先队列（英语：priority queue），是计算机科学中一类特殊的数据结构的统称。

2、生长方向

    栈是先入后出的，一般是由高地址向低地址生长。堆和栈的生长方向恰好相反

3、作用

堆  用于动态内存分配的内存空间

栈  用来在函数调用的时候存储断点

4. 释放

栈 - 有编译器自动分配释放
堆 - 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收

 

堆栈和队列之间的区别
culing2941的博客
09-14 2273
In this article you will learn about difference between stack and queue. 在本文中，您将了解堆栈和队列之间的区别。 Stack 叠放 A Stack data structure works on Last In First Out principle, also abbreviated as LIFO. A Stac...
堆和栈的区别,和堆栈不同.
12-09
很多人对堆和栈分不清楚,很多数据结构的参考书里堆和栈都是放在一起"堆栈",并没有真正说清楚到底有什么区别. 这个PDF介绍了堆和栈的区别,个人感觉比较详细,作为初学者的参考吧.
栈与堆栈的区别
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堆栈与队列的区别整理
ZIV555的博客
05-23 1万+
理论： 共同特点： 栈：是限制在表的一端进行插入和删除运算的线性表。栈又称后进先出简称：LIFO表 队列：也是一种运算受限的线性表。它只允许在标的一端进行插入，而在另一端进行删除。队列亦称：先进先出FIFO表 不同点： 队列是先进先出：就像一条路，有一个入口和一个出口，先进去的就可以先出去。 而栈就像一个箱子，后放的在上边，所以后进先出。 进程中每个线程都有自己的堆
Go语言的队列和堆栈实现方法
09-22
在处理数据结构方面，Go语言提供了一系列标准库，其中container/list包提供了一个双向链表数据结构，该结构能够实现队列和堆栈的功能。 队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，元素的添加（入队）发生在一端，而...
Python 中使用 Redis 实现队列、堆栈、双端队列和优先级队列.zip
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Python 中使用 Redis 实现队列、堆栈、双端队列和优先级队列二维码QR可帮助您创建和使用Redis的队列、上限集合（有界队列）、双端队列和堆栈数据结构。Redis 非常适合实现这些抽象数据结构，而 QR 使使用 Python 中...
VBS 脚本中的字典、动态数组、队列和堆栈实现代码
08-27
VBS 脚本中的字典、动态数组、队列和堆栈实现代码 在 VBS 脚本中，实现字典、动态数组、队列和堆栈是非常重要的，今天我们将讨论如何使用 VBS 脚本来实现这些数据结构。 字典 在 VBS 中，字典是使用 Scripting....
数据结构——堆栈和队列
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在这个主题中，我们将深入探讨两个关键的数据结构：堆栈（Stack）和队列（Queue）。这两个数据结构在编程中扮演着至关重要的角色，特别是在处理算法和程序流程控制方面。 堆栈是一种后进先出（LIFO，Last In First ...
堆栈和队列的区别和联系
m0_53605808的博客
01-09 1316
总结起来，堆栈和队列在数据访问顺序上有根本的区别，堆栈更适合用于需要反向访问的场景（如回溯、递归），而队列适合需要按顺序处理数据的场景（如任务调度、BFS）。
数据结构学习-队列
活着就是应该在解放自我
08-31 321
定义 队列（queue）是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。 队列是一种先进先出的（First In First Out）的线性表，简称FIFO。允许插入的一端为队尾，允许删除的一端为队头。队列不允许在中间部位进行操作！假设队列是q=（a1，a2，……，an），那么a1就是队头元素，而an是队尾元素。这样我们就可以删除时，总是从a1开始，而插入时，总是在队列最后。这也比较符...
堆栈与队列的区别
天方夜歌的博客
07-24 1178
队列只能在队头做删除操作,在队尾做插入操作.而栈只能在栈顶做插入和删除操作 栈就是一个桶，后放进去的先拿出来，它下面本来有的东西要等它出来之后才能出来 堆是在程序运行时，而不是在程序编译时，申请某个大小的内存空间。即动态分配内存，对其访问和对一般内存的访问没有区别。{堆是指程序运行是申请的动态内存，而栈只是指一种使用堆的方法(即先进后出)。}栈是先进后出的，但是于堆而言却没有这个特
堆栈和队列的区别
poppy_poppy的博客
10-20 4113
堆栈（Stack）和队列（Queue）的区别 1、堆栈：后进先出，队列：先进先出 2、堆栈：只需要一个引用指针top，队列：需要两个引用指针rear、front 3、检查是否为空：堆栈，top = = -1；队列：front = = -1 或 rear = = -1 4、堆栈：插入删除都发生在top端，队列：插入发生在rear端，删除发生在front端 5、检查是否为满：堆栈，top = = max - 1，队列：front = = -1或 front = = rear + 1 ...
队列和堆栈区别
weixin_47936134的博客
07-04 1455
队列适用于需要按顺序处理数据的场景，如任务调度和消息队列；堆栈则适用于需要后进先出处理的场景，如函数调用管理和表达式求值。在实际应用中，根据具体需求选择合适的数据结构可以提高程序的效率和可维护性。
【堆和栈】以及【栈和队列】的区别
chris__x的博客
11-25 801
大概总结了八条，欢迎指正添加 1、堆栈空间分配区别 栈（操作系统）：由操作系统（编译器）自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 堆（操作系统）： 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式倒是类似于链表。 2、堆栈缓存方式区别 栈使用的是一级缓存， 它们通常都是被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放。堆则是存放在二级缓存...
堆 ， 栈 ，队列， 堆栈的区别
lyp旋律魔云的博客
10-18 952
队列是先进先出：就像一条路，有一个入口和一个出口，先进去的就可以先出去。    队列先进先出，在队头做删除操作,在队尾做插入操作。 而栈就像一个箱子，后放的在上边，所以后进先出。 栈先进后出，在栈顶做插入和删除操作 堆和它们不同，不存在是先进后出还是先进先出。 **************************************************
栈和队列和堆的区别
qq_44693038的博客
08-08 1145
1. 队列：基于地址指针进行遍历，而且可以从头部或者尾部进行遍历，但不能同时遍历，无需开辟空间，因为在遍历的过程中不影响数据结构，所以遍历速度要快；2. 栈：只能从顶部取数据，也就是说最先进入栈底的，需要遍历整个栈才能取出来，而且在遍历数据的同时需要为数据开辟临时空间，保持数据在遍历前的一致性。可以看成一组数组对象以二叉树的形态分布，运行时动态分配内存，对读取顺序无限制。1. 队列：只能在表的一端进行插入，并在表的另一端进行删除；2. 栈：只能在表的一端插入和删除。二、对插入和删除操作的限定不同。
堆栈队列
lyx_323的博客
05-18 409
1. 栈 又称为堆栈,使用的是一级缓存,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域,是数据暂时储存的地方,栈中元素个数为零时称为空栈，它是一种运算受限的线性表,仅允许在表的一端进行插入和删除运算（遵循先进后出原则），此端为栈顶，另一端为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈，入栈或压栈，它把新元素放到栈顶元素的上面，称为栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈。由操作系统自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。存取速度比堆要快,但存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性 2.
什么是“堆”,"栈","堆栈","队列",它们的区别？
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一、堆：什么是堆？又该怎么理解呢？ ①堆通常是一个可以被看做一棵树的数组对象。堆总是满足下列性质： ·堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值； ·堆总是一棵完全二叉树。 将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆，根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。常见的堆有二叉堆、斐波那契堆等。 ②堆是在程序运行时，而不是在程序编译时，申请某个大小的内存空间。即动态分配内存，对其访问和对一般内存的访问没有区别。 ...
队列和堆栈介绍
最新发布
08-07
<think>我们被要求介绍Java中的队列(Queue)和堆栈(Stack)。首先，我们需要明确它们都是集合，但具有不同的行为特征。 堆栈(Stack)遵循后进先出(LIFO)原则，而队列(Queue)遵循先进先出(FIFO)原则。 在Java中，Stack是一个类，而Queue是一个接口。我们分别介绍它们： 1. 堆栈(Stack): - 位于java.util.Stack，是Vector的子类（因此是线程安全的，但通常不推荐使用，因为性能较差）。 - 常用方法： push(E item) // 压栈 pop() // 弹栈（移除并返回栈顶元素） peek() // 查看栈顶元素（不移除） empty() // 判断栈是否为空 search(Object o) // 查找元素在栈中的位置（从栈顶开始为1） 但是，由于Stack继承自Vector，在不需要线程安全的情况下，通常推荐使用Deque（双端队列）来实现栈，因为Deque提供了更一致的LIFO操作，并且性能更好。 使用Deque实现栈的常用方法： push(E e) // 等同于addFirst pop() // 等同于removeFirst peek() // 等同于peekFirst 例如： Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(); stack.push(1); stack.push(2); stack.pop(); // 返回2 2. 队列(Queue): - Queue是一个接口，位于java.util.Queue。 - 常用实现类：LinkedList, ArrayDeque, PriorityQueue等。 - 常用方法： add(E e) // 添加元素，如果队列满则抛出异常 offer(E e) // 添加元素，返回是否成功（推荐使用） remove() // 移除并返回队列头部的元素，如果队列为空则抛出异常 poll() // 移除并返回队列头部的元素，如果队列为空则返回null（推荐使用） element() // 返回队列头部的元素（不移除），如果队列为空则抛出异常 peek() // 返回队列头部的元素（不移除），如果队列为空则返回null（推荐使用） 队列还有多种变体： - 双端队列(Deque)：支持在两端插入和移除元素。 - 阻塞队列(BlockingQueue)：支持阻塞操作的队列，位于java.util.concurrent包下，如ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue。 - 优先级队列(PriorityQueue)：元素按照自然顺序或者比较器顺序出队。 代码示例： 堆栈（使用Stack类，不推荐）： Stack<Integer> stack = new Stack<>(); stack.push(1); stack.push(2); System.out.println(stack.pop()); // 输出2 堆栈（推荐使用Deque）： Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(); stack.push(1); stack.push(2); System.out.println(stack.pop()); // 输出2 队列（使用LinkedList）： Queue<Integer> queue = new LinkedList<>(); queue.offer(1); queue.offer(2); System.out.println(queue.poll()); // 输出1 双端队列（Deque）： Deque<Integer> deque = new LinkedList<>(); deque.offerFirst(1); // 从头部添加 deque.offerLast(2); // 从尾部添加 System.out.println(deque.pollFirst()); // 输出1 System.out.println(deque.pollLast()); // 输出2 优先级队列（PriorityQueue）： Queue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(); priorityQueue.offer(3); priorityQueue.offer(1); priorityQueue.offer(2); System.out.println(priorityQueue.poll()); // 输出1（最小元素优先） 阻塞队列（以ArrayBlockingQueue为例）： BlockingQueue<Integer> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(10); // 生产者线程 blockingQueue.put(1); // 如果队列满则阻塞 // 消费者线程 int num = blockingQueue.take(); // 如果队列空则阻塞 注意：由于阻塞队列涉及多线程，使用时需要处理中断异常（InterruptedException）。 总结： - 栈：推荐使用Deque接口的实现类（如ArrayDeque）来替代Stack类。 - 队列：根据需求选择实现，如LinkedList、ArrayDeque、PriorityQueue或阻塞队列。 最后，按照要求提出相关问题。</think>### Java队列(Queue)与堆栈(Stack)详解 #### 一、堆栈(Stack) - LIFO（后进先出） 堆栈是一种**后进先出**（Last-In-First-Out）的数据结构，核心操作是压栈(push)和弹栈(pop)。 **1. Stack类实现（不推荐）** ```java // 传统Stack类（继承自Vector，线程安全但性能差） Stack<String> stack = new Stack<>(); stack.push("Java"); // 压栈 stack.push("Python"); System.out.println(stack.peek()); // 查看栈顶 → "Python" System.out.println(stack.pop()); // 弹栈 → "Python" System.out.println(stack.size()); // 剩余元素 → 1 ``` **2. 推荐实现（Deque接口）** ```java // 使用ArrayDeque实现栈（高性能非线程安全） Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(); stack.push(10); // 压栈 stack.push(20); while (!stack.isEmpty()) { System.out.println(stack.pop()); // 弹栈输出: 20 → 10 } ``` **堆栈特性**： - 核心操作：`push()`, `pop()`, `peek()` - 应用场景：方法调用栈、括号匹配、表达式求值、回溯算法 #### 二、队列(Queue) - FIFO（先进先出） 队列是一种**先进先出**（First-In-First-Out）的数据结构，核心操作是入队(enqueue)和出队(dequeue)。 **1. 基础队列实现** ```java Queue<String> queue = new LinkedList<>(); queue.offer("Apple"); // 入队（推荐） queue.add("Banana"); // 入队（失败时抛异常） System.out.println(queue.peek()); // 查看队首 → "Apple" System.out.println(queue.poll()); // 出队 → "Apple" System.out.println(queue.size()); // 剩余元素 → 1 ``` **2. 双端队列(Deque)** ```java Deque<Character> deque = new ArrayDeque<>(); deque.offerFirst('A'); // 队首插入 deque.offerLast('Z'); // 队尾插入 System.out.println(deque.pollFirst()); // → 'A' System.out.println(deque.pollLast()); // → 'Z' ``` #### 三、特殊队列类型 **1. 优先级队列(PriorityQueue)** ```java Queue<Integer> pq = new PriorityQueue<>(Comparator.reverseOrder()); pq.offer(5); pq.offer(9); pq.offer(2); System.out.println(pq.poll()); // → 9（按优先级出队） System.out.println(pq.poll()); // → 5 ``` **2. 阻塞队列(BlockingQueue)** ```java BlockingQueue<String> bq = new ArrayBlockingQueue<>(3); // 生产者线程 bq.put("Data"); // 队列满时阻塞 // 消费者线程 String data = bq.take(); // 队列空时阻塞 ``` **3. 并发队列** ```java // 高并发场景队列 Queue<Integer> safeQueue = new ConcurrentLinkedQueue<>(); safeQueue.offer(100); // 无锁算法实现 ``` #### 四、队列与堆栈对比 | 特性 | 堆栈(Stack) | 队列(Queue) | |--------------|----------------------|----------------------| | 数据顺序 | LIFO（后进先出） | FIFO（先进先出） | | 核心操作 | push/pop/peek | offer/poll/peek | | 实现类 | Stack, ArrayDeque | LinkedList, ArrayDeque | | 线程安全实现 | Stack（同步） | BlockingQueue实现 | | 典型应用 | 方法调用栈、DFS | 任务调度、BFS | #### 五、经典算法应用 **1. 用队列实现栈** ```java class MyStack { Queue<Integer> queue = new LinkedList<>(); public void push(int x) { queue.offer(x); // 将新元素前的所有元素移到新元素后 for (int i = 0; i < queue.size() - 1; i++) { queue.offer(queue.poll()); } } public int pop() { return queue.poll(); } } ``` **2. 用栈实现队列** ```java class MyQueue { Deque<Integer> input = new ArrayDeque<>(); Deque<Integer> output = new ArrayDeque<>(); public void push(int x) { input.push(x); } public int pop() { if (output.isEmpty()) { while (!input.isEmpty()) { output.push(input.pop()); } } return output.pop(); } } ``` **3. 括号匹配验证（栈应用）** ```java boolean isValid(String s) { Deque<Character> stack = new ArrayDeque<>(); for (char c : s.toCharArray()) { if (c == '(') stack.push(')'); else if (c == '[') stack.push(']'); else if (c == '{') stack.push('}'); else if (stack.isEmpty() || stack.pop() != c) return false; } return stack.isEmpty(); } ``` ### 总结 - **堆栈**：适用于需要**反向处理**的场景，使用`Deque`接口的`ArrayDeque`实现 - **队列**：适用于**顺序处理**场景，基础实现用`LinkedList`，并发用`BlockingQueue` - **选择原则**： - 需要LIFO行为 → 堆栈 - 需要FIFO行为 → 队列 - 需要两端操作 → 双端队列(Deque) - 需要优先级处理 → 优先级队列(PriorityQueue)
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