【数据结构】 栈和队列

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目录


1.栈


(1)定义


(2)栈的基本操作


(3)特点


(4)常见的方法


(5)在java中实现栈的操作


2.队列


2.1 概念


2.2 常用的方法


2.3 队列的实现


1.栈

(1)定义


栈(Stack)作为一种限定性线性表,是将线性表的插入和删除操作限制为仅在表的一端进行,通常将表中允许进行插入、删除操作的一端称为栈顶(Top),因此栈顶的当前位置是动态变化的。同时表的另一端称为栈底(Bottom)。


栈顶:允许插入和删除的一端


栈底:栈顶的另一端

(2)栈的基本操作


入栈、出栈、取出栈顶元素

(3)特点


先进后出(FILO)

(4)常见的方法


方法

描述

push()

入栈(压栈)操作,即将新元素入栈,若栈未满,则新元素成为栈顶

pop()

出栈操作,将栈顶元素弹出,并返回

peek()

查看(返回)栈顶元素

isEmpty()

判断栈是否为空,为空则返回ture,否则返回false

(5)在java中实现栈的操作


1.利用顺序表实现,即使用尾插+尾删的方式实现


2.利用链表实现,则头尾皆可。


相对来说,顺序表的实现上更为简单一些,所以我们优先用顺序表实现栈

public class MyStack {
    // 简单起见,我们就不考虑扩容问题了
    private int[] array = new int[100];
    private int size = 0;

    public void push(int v) {
        array[size++] = v;
    }

    public int pop() {
        return array[--size];
    }

    public int peek() {
        return array[size - 1];
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    
    public int size(){
        return size;
    }
}

2.队列

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FIFO的特点。

入队:进行插入操作的一端称为 队尾(Tail/Rear)

出队:进行删除操作的一端称为 队头(Head/Front)

2.2 常用的方法

方法 描述
offer() 将元素入队
poll() 将队头元素出队
peek() 查看队头元素
isEmpty() 判断队列是否是一个空队列

2.3 队列的实现


队列可以使用数组和链表实现,但是选择链表实现会更好一点。通常我们选择使用链表的结构来实现队列,效率更高。

//定义结点类
public class Node {
    int val;
    Node next;

    public Node(int val, Node next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }

    public Node (int val){
        this(val,null);
    }
}

public class MyQueue {
    private Node head = null;
    private Node tail = null;
    private int size = 0;

    public void offer(int val){
        Node node =new Node(val);
        if(tail == null){       //初始队列为空
            head=node;
        }else{
            tail.next = node;
        }
        tail = node;
        size++;
    }

    public int poll(){
        if(size == 0){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }

        Node oldHead = head;
        head = head.next;
        if(head == null){       //若原来队列中只有一个元素,取出后队列为空
            tail = null;
        }
        size--;
        return oldHead.val;
    }

    public int peek(){
        if(size == 0){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        return head.val;
    }

    public boolean isEmpty(){
        return size == 0;
    }

    public int size(){
        return size;
    }
}


值得关注的是,还有两种特殊的队列  循环队列和双端队列,这里不再详细说明,后面另附博客。🙌🙌🙌



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