Java教程

数据结构——栈与队列

本文主要是介绍数据结构——栈与队列,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

Java中的栈和队列都归属于Java集合类,它们是顺序表、链表概念的延申,其中栈在集合框架中作为一个实体类存在,也就是说可以直接通过new Stack来使用,而队列在集合框架中是一个接口,使用的时候必须要依靠实现了Queue接口的类来使用,比如LinkedList。下面就具体介绍以下栈和队列各自的特性以及如何自己实现它们。
一、栈
栈的特性主要就是后进先出,可以想象成把书本放入箱子里面,当我们需要取最下面的一本书的时候,肯定得先把后面放进去的处于顶上的书本取出来。
栈仅仅只支持三个操作,分别是

  1. 入栈
  2. 出栈
  3. 取栈顶元素

下面我们就用一个ArrayList来自己实现一个栈,也就是只支持如上三个操作

public class Test  {
    public int[] arr = new int[100];
    public int size;//表示数组中的元素个数
    public void push(int val){
        //1.入栈,也就是数组尾插,
        arr[size] = val;
        size++;
    }
    public int peek(){
        //取栈顶元素,也就是后面进来的那个元素
        return arr[size-1];//size表示元素个数,size-1就表示最后一个元素的下标。
    }
    public int pop(){
        //出栈,也就是删除后面进来的那个元素
        size--;
        return arr[size-1];
    }

}

代码很简单,就是针对顺序表进行一些限制,只支持尾插、尾删、取尾部元素三个操作即可,链表亦然。

二、队列
队列的特性主要就是先进先出,可以想象成在食堂排队,在不考虑插队的情况下,先排好队的肯定会先出去。
队列也仅仅只支持三个操作,分别是

  1. 入队列
  2. 出队列
  3. 取队首元素

下面我们也用一个Arraylist来自己实现一个队列,需要注意的是入队列的话直接尾插就好了,但是出队列需要头删,而顺序表的头删需要遍历这个顺序表,效率很低,所以此处可以利用顺序表的头部元素和尾部元素实现一个循环队列。

public class Test  {
    public int[] arr =new int[100];
    public int head = 0;//让head代表队首元素
    public int tail = 0;//让tail代表队尾元素的下一个下标
    public int size = 0;//让size代表有效元素的个数

    //1.入队列
    public void pop(int val){
        if(size==arr.length){
            //此时说明队列满了,
            return;
        }
        //当队列没满的情况下让arr[tail] = val;
        arr[tail] = val;
        tail++;
        //然后tail++。让tail始终代表队尾元素的下一个下标。
        if(tail==arr.length){
            //此时说明数组的最后一个位置也被插入了元素,tail++之后等于了数组长度
            //就让tail又从0号位置开始
            tail = 0;
        }
        size++;//每次入队列都要让size++一次。
    }

    //出队列
    public Integer peek(){
        if(size==0){//此时代表队列为空
            return null;
        }
        int val = arr[head];
        head++;
        if(head==arr.length){//此时代表head已经走到了数组的最后一个位置,并且把最后一个位置的元素也删除了
            //head++之后就等于了数组长度。
            head=0;
        }
        size--;
        return val;
    }
    //取队首元素
    public Integer pok(){
        if(size==0){//此时说明队列里面是空的。
            return null;
        }
        return arr[head];
    }

    

}

这个循环队列的优点就是可以随意的进行头插尾删,不会涉及到任何的元素搬运的问题,直接让新插入的元素覆盖掉被删除的元素即可。
如果是链表的话代码就很简单了,直接针对链表的删除与插入做出一些限制即可。

这篇关于数据结构——栈与队列的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!