Java深入了解数据结构之栈与队列的详解 Java深入了解数据结构之栈与队

一，栈

1，概念
2，栈的操作
3，栈的实现

①入栈
②出栈
③获取栈顶元素
④判断栈是否为空

4，实现mystack

二，队列

1，概念

2，队列的实现

①入队
②出队
③获取队首元素

3，实现myqueue

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一，栈

1，概念
在我们软件应用，栈这种后进先出数据结构的应用是非常普遍的。比如你用浏览器上网时不管什么浏览器都有个"后退"键，你点击后可以接访问顺序的逆序加载浏览过的网页。

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很多类似的软件，比如 Word Photoshop 等文档或图像编软件中都有撤销 )的操作，也是用栈这种方式来实现的，当然不同的软件具体实现会有很大差异，不过原理其实都是一样的。
【Java深入了解数据结构之栈与队列的详解】栈( stack )是限定仅在表尾进行插入和删除的线性表
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。

2，栈的操作
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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3，栈的实现

①入栈

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public static void main(String[] args) {Stack stack = new Stack<>(); stack.push(1); stack.push(2); stack.push(3); stack.push(4); int ret = stack.push(4); System.out.println(ret); }

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②出栈

public static void main(String[] args) {Stack stack = new Stack<>(); stack.push(1); stack.push(2); stack.push(3); int ret1 = stack.pop(); int ret2 = stack.pop(); System.out.println(ret1); System.out.println(ret2); }

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③获取栈顶元素

public static void main(String[] args) {Stack stack = new Stack<>(); stack.push(1); stack.push(2); stack.push(3); int ret1 = stack.pop(); int ret2 = stack.pop(); int ret3 = stack.peek(); System.out.println(ret1); System.out.println(ret2); System.out.println(ret3); }

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④判断栈是否为空

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public static void main(String[] args) {Stack stack = new Stack<>(); stack.push(1); stack.push(2); stack.push(3); int ret1 = stack.pop(); int ret2 = stack.pop(); int ret3 = stack.peek(); System.out.println(ret1); System.out.println(ret2); System.out.println(ret3); stack.pop(); boolean flag = stack.empty(); System.out.println(flag); }

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4，实现mystack

public class MyStack {private T[] elem; //数组private int top; //当前可以存放数据元素的下标-》栈顶指针 public MyStack() {this.elem = (T[])new Object[10]; } /*** 入栈操作* @param item 入栈的元素*/public void push(T item) {//1、判断当前栈是否是满的if(isFull()){this.elem = Arrays.copyOf(this.elem,2*this.elem.length); }//2、elem[top] = itemtop++; this.elem[this.top++] = item; } public boolean isFull(){return this.elem.length == this.top; } /*** 出栈* @return 出栈的元素*/public T pop() {if(empty()) {throw new UnsupportedOperationException("栈为空！"); }T ret = this.elem[this.top-1]; this.top--; //真正的改变了top的值return ret; } /*** 得到栈顶元素，但是不删除* @return*/public T peek() {if(empty()) {throw new UnsupportedOperationException("栈为空！"); }//this.top--; //真正的改变了top的值return this.elem[this.top-1]; }public boolean empty(){return this.top == 0; }}

public static void main(String[] args) {MyStack myStack = new MyStack<>(); myStack.push(1); myStack.push(2); myStack.push(3); System.out.println(myStack.peek()); System.out.println(myStack.pop()); System.out.println(myStack.pop()); System.out.println(myStack.pop()); System.out.println(myStack.empty()); System.out.println("============================"); MyStack myStack2 = new MyStack<>(); myStack2.push("hello"); myStack2.push("word"); myStack2.push("thank"); System.out.println(myStack2.peek()); System.out.println(myStack2.pop()); System.out.println(myStack2.pop()); System.out.println(myStack2.pop()); System.out.println(myStack2.empty()); }

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二，队列 1，概念

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像移动、联通、电信等客服电话，客服人员与客户相比总是少数，在所有的客服人员都占线的情况下，客户会被要求等待，直到有某个客服人员空下来，才能让最先等待的客户接通电话。这里也是将所有当前拨打客服电话的客户进行了排队处理。
操作系统和客服系统中，都是应用了种数据结构来实现刚才提到的先进先出的排队功能，这就是队列。
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：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）

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2，队列的实现

①入队

public static void main(String[] args) {Deque queue = new LinkedList<>(); queue.offer(1); queue.offer(2); queue.offer(3); queue.offer(4); }

②出队

public static void main(String[] args) {Deque queue = new LinkedList<>(); queue.offer(1); queue.offer(2); queue.offer(3); queue.offer(4); System.out.println(queue.poll()); System.out.println(queue.poll()); }

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③获取队首元素

public static void main(String[] args) {Deque queue = new LinkedList<>(); queue.offer(1); queue.offer(2); queue.offer(3); queue.offer(4); System.out.println(queue.poll()); System.out.println(queue.poll()); System.out.println("-----------------"); System.out.println(queue.peek()); }

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3，实现myqueue

class Node {private int val; private Node next; public int getVal() {return val; }public void setVal(int val) {this.val = val; }public Node getNext() {return next; }public void setNext(Node next) {this.next = next; }public Node(int val) {this.val = val; }}public class MyQueue {private Node first; private Node last; //入队public void offer(int val) {//尾插法需要判断是不是第一次插入Node node = new Node(val); if(this.first == null) {this.first = node; this.last = node; }else {this.last.setNext(node); //last.next = node; this.last = node; }}//出队public int poll() {//1判断是否为空的if(isEmpty()) {throw new UnsupportedOperationException("队列为空！"); }//this.first = this.first.next; int ret = this.first.getVal(); this.first = this.first.getNext(); return ret; }//得到队头元素但是不删除public int peek() {//不要移动firstif(isEmpty()) {throw new UnsupportedOperationException("队列为空！"); }return this.first.getVal(); }//队列是否为空public boolean isEmpty() {return this.first == null; }}

public static void main(String[] args) {MyQueue myQueue = new MyQueue(); myQueue.offer(1); myQueue.offer(2); myQueue.offer(3); System.out.println(myQueue.peek()); System.out.println(myQueue.poll()); System.out.println(myQueue.poll()); System.out.println(myQueue.poll()); System.out.println(myQueue.isEmpty()); }