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
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
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。