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老生常谈Java中的栈和队列

作者：喜欢做梦

文章介绍了Java中的栈和队列,栈遵循先进后出原则,操作高效但功能有限；队列遵循先进先出原则,顺序处理但访问受限,两者均可通过链表实现,栈适合临时数据存储,队列用于任务调度和缓冲,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧

一、🍰栈（Stack）

1.🥧什么是栈？

🍦栈

栈是一种数据结构，他是一种只允许在一端固定进行插入和删除操作的特殊线性表。先进入的数据被压入栈底，最后进入的数据被放在栈顶，需要读出的数据从栈顶开始弹出，按照先入后出的原则。

操作：

入栈：也称为压栈/进栈，将插入的元素放在栈顶；

出栈： 将栈顶的元素进行删除；

🍦栈的特点

2.🥧栈的使用

栈的方法

方法功能
Stack（）构造一个空的栈
E push（E e）将元素入栈
E pop（）将元素出栈
E peek（）获取栈顶元素
int size（）获取栈中有效个数大小
boolean empty（）判断栈是否为空

 细心的同学观察图片和表格中的方法会发现，图片中并没有size方法，是因为Stack继承于Vector，他使用的size方法是Vector中的方法；

什么是Vector？

什么是线程安全？

方法的使用:

    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> stack=new Stack<>();
        //入栈
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        stack.push(3);
        //获取有效个数大小
        System.out.println(stack.size());//3
        //获取栈顶元素
        System.out.println(stack.peek());//3
        //出栈
        stack.pop();
        //获取栈顶元素
        System.out.println(stack.peek());//2
        //查找元素下标
        System.out.println(stack.search(2));
    }

3.🥧栈的模拟实现

//数组模拟实现栈
public class MyStack {
    //元素
    public int[] n;
    //有效元素大小
    public int usedsize;
    //构造方法
    public MyStack(int[] n) {
        this.n = n;
    }
    //入栈:将元素进行插入
    //1.判断是否满了，满了用Arrays.copyOf进行扩容
    //1.用元素放入数组中，
    //2.元素个数增加
    public void push(int x){
        if(isFull()){
          this.n= Arrays.copyOf(n,2*n.length);
        }  
        n[usedsize]=x;
         usedsize++;
    }
    private boolean isFull(){
        return usedsize==n.length;
    }
    //出栈：将栈顶元素拿出
    //1.判断栈是否为空；
    // 2.将栈中元素减减即可
    public int pop(){
        if(empty()){
            return -1;
        }
        int val=n[usedsize-1];
         usedsize--;
         return val;
    }
    //获取栈顶元素
    //1.判断栈是否为空,如果为空抛出异常
    // 2.获取栈中元素
    public int peek(){
        if(empty()){
             throw new EmptyStackException();
        }
        return n[usedsize-1];
    }
    //判断栈是否为空
    //看其有效个数是否为0
    public boolean empty()throws EmptyStackException{
          return this.usedsize==0;
    }
}

可以通过链表来模拟实现栈吗？

 答案是：可以的；

1.如果采用单链表来实现：

2.如果采用双链表来实现：

4.🥧栈的优缺点

🍦优点：

🍦缺点:

二、🍰队列（Queue）

1.🥞什么是队列？

🍦队列

队列就像日常生活中的排队一样，一端用于插入元素，称为队尾；另一端用于删除元素，称为队头。其遵循的的是先进先出的原则。

操作：

🍦队列的特点

队列的分类

2.🥞队列的使用

🍦实例化

Queue是一个接口，不能实例化本身，但只要实现了这个接口都可以实例化，比如LinkedList、ArrayDeque以及PriorityQueue等等其他；

 public static void main(String[] args) {
        Queue<Integer> queue=new LinkedList<>();
        Queue<Integer> queue1=new ArrayDeque<>();
        Queue<Integer> queue2=new PriorityQueue<>();
    }

🍦Queue中的方法

看下面的图片，我们可以发现他们分为两类使用效果相同，但是使用目的不同： 

方法功能
boolean offer（E e）入列队
E poll（）出列队
peek（）获取队头元素
int size（）有效元素个数
boolean isEmpty（）判断是否为空

🍦队列的使用 

    public static void main(String[] args) {
        Queue<Integer> queue=new LinkedList<>();
        //入队
        queue.offer(1);
        queue.offer(2);
        queue.offer(3);
        //获取有效元素个数
        System.out.println(queue.size());//3
        //获取队头元素
        System.out.println(queue.peek());//1
        //出队
        System.out.println(queue.poll());//1
    }

3.🥞队列模拟实现

普通队列用双链表模拟实现：

public class MyQueue {
     //创建节点类
    static class ListNode{
        public int val;
        public ListNode prev;
        public ListNode next;
         public ListNode(int val) {
             this.val = val;
         }
     }
     public ListNode first=null;
     public ListNode last=null;
     public int usedSize=0;
     //入队
    //判断是否为空,如果为空将头尾节点都等于该新节点
    //如果不是，将节点添加到队尾
    //有效元素个数增加
    public void offer(int val){
        ListNode listNode=new ListNode(val);
        if(isEmpty()){
            first=last=listNode;
        }else{
            last.next=listNode;
            listNode.prev=last;
            last=listNode;
        }
        usedSize++;
    }
    //出队
    //判断队列是否为空；
    //出队头元素,将队头指针向后移动
    //使用元素个数减少
    public int poll(){
        if(isEmpty()){
            return -1;
        }
        int val= first.val;
        first=first.next;
        if(first!=null){
            first.prev=null;
        }
        return val;
    }
    //获取队头元素
    //判断队列是否为空
    //如果不为空，直接返回队头元素
    public int peek(){
        if(isEmpty()){
            return -1;
        }
        return first.val;
    }
    //判断是否为空
    //判断有效元素个数是否为0
    public boolean isEmpty(){
        return usedSize==0;
    }
}

4.🥞队列的优缺点

🍦优点：

🍦缺点：

到此这篇关于老生常谈Java中的栈和队列的文章就介绍到这了,更多相关java栈和队列内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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