Java-栈和队列

1.栈（Stack）

1.1 什么是栈？

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。

1.2 实现栈

1. 利用顺序表实现，即使用尾插 + 尾删的方式实现（简单）
2. 利用链表实现，则头尾皆可

参考代码：

public class MyStack { 
// 此处不考虑扩容问题了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（Queue）

2.1 什么是队列？

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）

2.2 实现队列

队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，如果使用数组的结构，出队列在数组头上
出数据，效率会比较低。

参考代码：

class Node { int val; Node next; Node(int val, Node next) { this.val = val; this.next = next; }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 v) { Node node = new Node(v); if (tail == null) { 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) { 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; } }

2.3 循环队列

循环队列是 队列的一种特殊形式。通常使用数据实现。

如何区分队列空与满？

方法1：
用一个size变量来记载队列中的元素个数
初始化队列时size=0;
当入队时，size＋1（ size=size+1 ）
当出队时，size－1 （size=size-1）
当计数变量＝maxsize时，队满
当计数变量＝0时，队空

方法2：
牺牲一个元素空间，来区别队空或队满。
入队前，先判Q.rear+1是否等于Q.front，
若等于则为队满。
而当Q.front=Q.rear时，为队空。

3. 双端队列

双端队列（deque） 是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列，deque 是 “double ended queue” 的简称。元素可以从队头出队和入队，也可以从队尾出队和入队。