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Java深入了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之棧與隊(duì)列的詳解

 更新時(shí)間：2022年01月27日 16:49:16   作者：/少司命  
這篇文章主要介紹了Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧與隊(duì)列,在Java的時(shí)候，對(duì)于棧與隊(duì)列的應(yīng)用需要熟練的掌握，這樣才能夠確保Java學(xué)習(xí)時(shí)候能夠有扎實(shí)的基礎(chǔ)能力。本文小編就來(lái)詳細(xì)說(shuō)說(shuō)Java中的棧與隊(duì)列,需要的朋友可以參考一下

一，棧

1，概念

在我們軟件應(yīng)用 ，棧這種后進(jìn)先出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是非常普遍的。比如你用瀏 覽器上網(wǎng)時(shí)不管什么瀏覽器都有 個(gè)"后退"鍵，你點(diǎn)擊后可以接訪問(wèn)順序的逆序加載瀏覽過(guò)的網(wǎng)頁(yè)。

很多類似的軟件，比如 Word Photoshop 等文檔或圖像編 軟件中 都有撤銷 )的操作，也是用棧這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然不同的軟件具體實(shí)現(xiàn)會(huì)有很大差異，不過(guò)原理其實(shí)都是一樣的。

棧( stack )是限定僅在表尾進(jìn)行插入和刪除的線性表

棧：一種特殊的線性表，其只允許在固定的一端進(jìn)行插入和刪除元素操作。進(jìn)行數(shù)據(jù)插入和刪除操作的一端稱為棧 頂，另一端稱為棧底。棧中的數(shù)據(jù)元素遵守后進(jìn)先出LIFO（Last In First Out）的原則。

2，棧的操作

壓棧：棧的插入操作叫做進(jìn)棧/壓棧/入棧，入數(shù)據(jù)在棧頂。

出棧：棧的刪除操作叫做出棧。出數(shù)據(jù)在棧頂。

3，棧的實(shí)現(xiàn)

①入棧

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

②出棧

  public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> 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);
    }

③獲取棧頂元素

 public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> 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);
    }

④判斷棧是否為空

  public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> 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);
    }

 4，實(shí)現(xiàn)mystack

public class MyStack<T> {
    private T[] elem;//數(shù)組
    private int top;//當(dāng)前可以存放數(shù)據(jù)元素的下標(biāo)-》棧頂指針
 
    public MyStack() {
        this.elem = (T[])new Object[10];
    }
 
    /**
     * 入棧操作
     * @param item 入棧的元素
     */
    public void push(T item) {
        //1、判斷當(dāng)前棧是否是滿的
        if(isFull()){
            this.elem = Arrays.copyOf(this.elem,2*this.elem.length);
        }
        //2、elem[top] = item  top++;
        this.elem[this.top++] = item;
    }
 
    public boolean isFull(){
        return this.elem.length == this.top;
    }
 
    /**
     * 出棧
     * @return 出棧的元素
     */
    public T pop() {
        if(empty()) {
            throw new UnsupportedOperationException("棧為空！");
        }
        T ret = this.elem[this.top-1];
        this.top--;//真正的改變了top的值
        return ret;
    }
 
    /**
     * 得到棧頂元素，但是不刪除
     * @return
     */
    public T peek() {
        if(empty()) {
            throw new UnsupportedOperationException("棧為空！");
        }
        //this.top--;//真正的改變了top的值
        return this.elem[this.top-1];
    }
    public boolean empty(){
        return this.top == 0;
    }
}
public static void main(String[] args) {
        MyStack<Integer> 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<String> 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());
 
    }

二，隊(duì)列

1，概念

像移動(dòng)、聯(lián)通、電信等客服電話，客服人員與客戶相比總是少數(shù)，在所有的客服人員都占線的情況下，客戶會(huì)被要求等待，直到有某個(gè)客服人員空下來(lái)，才能讓最先等待的客戶接通電話。這里也是將所有當(dāng)前撥打客服電話的客戶進(jìn)行了排隊(duì)處理。

操作系統(tǒng)和客服系統(tǒng)中，都是應(yīng)用了種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)剛才提到的先進(jìn)先出的排隊(duì)功能，這就是隊(duì)列。

隊(duì)列(queue) 是只允許在一端進(jìn)行插入操作，而在另一端進(jìn)行刪除操作的線性表

隊(duì)列：只允許在一端進(jìn)行插入數(shù)據(jù)操作，在另一端進(jìn)行刪除數(shù)據(jù)操作的特殊線性表，隊(duì)列具有先進(jìn)先出FIFO(First In First Out) 入隊(duì)列：進(jìn)行插入操作的一端稱為隊(duì)尾（Tail/Rear） 出隊(duì)列：進(jìn)行刪除操作的一端稱為隊(duì)頭 （Head/Front）

2，隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

①入隊(duì)

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

②出隊(duì)

  public static void main(String[] args) {
        Deque<Integer> 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());
 
    }

③獲取隊(duì)首元素

public static void main(String[] args) {
        Deque<Integer> 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());
    }

3，實(shí)現(xiàn)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;
    //入隊(duì)
    public void offer(int val) {
        //尾插法  需要判斷是不是第一次插入
        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;
        }
    }
    //出隊(duì)
    public int poll() {
        //1判斷是否為空的
        if(isEmpty()) {
            throw new UnsupportedOperationException("隊(duì)列為空！");
        }
        //this.first = this.first.next;
        int ret = this.first.getVal();
        this.first = this.first.getNext();
        return ret;
    }
    //得到隊(duì)頭元素但是不刪除
    public int peek() {
        //不要移動(dòng)first
        if(isEmpty()) {
            throw new UnsupportedOperationException("隊(duì)列為空！");
        }
        return this.first.getVal();
    }
    //隊(duì)列是否為空
    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());
       
    }

到此這篇關(guān)于Java深入了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之棧與隊(duì)列的詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 棧與隊(duì)列 內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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