栈和队列

• 栈
• • 入栈
  • 出栈
  • 栈的JAVA实现
• 队列
• • 入队
  • 出队
  • 循环队列

栈和队列。这两者都属于逻辑结构，它们的物理实现既可以利用数组，也可以利用链表来完成。

栈

栈（stack）是一种线性数据结构，它就像一个上图所示的放入乒乓球的圆筒容器，栈中的元素只能先入后出（First In Last Out，简称FILO）。
最早进入的元素存放的位置叫作栈底（bottom），最后进入的元素存放的位置叫作栈顶
（top）。

栈的数组实现

栈的链表实现

入栈

入栈操作（push）就是把新元素放入栈中，只允许从栈顶一侧放入元素，新元素的位置将会成为新的栈顶。

出栈

出栈操作（pop）就是把元素从栈中弹出，只有栈顶元素才允许出栈，出栈元素的前一个元素将会成为新的栈顶。

栈的JAVA实现

package dataStructure.myStack;import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;public class myStack {private Object[]arr;//数组默认长度private int stackLength=4;private int size;//指针private int index = -1;//判断栈是否为空public boolean empty(){return this.size==0;}//获取栈顶元素public E pop(){if(this.index==-1){throw new IndexOutOfBoundsException("空栈，无法取元素");}this.size--;return (E) this.arr[index--];}/*** 数组初始化或者以 1.5 倍容量对数组扩容*/private void capacity(){if(this.arr==null){this.arr = new Object[this.stackLength];}if(this.size-(this.stackLength-1)>=0){this.stackLength = this.stackLength+this.stackLength/2;this.arr = Arrays.copyOf(this.arr,this.stackLength);}}//向栈容器添加元素public E push(E item){this.capacity();this.arr[++index]=item;this.size++;return item;}public static void main(String[] args) {myStack myStack = new myStack<>();myStack.push("a");myStack.push("b");myStack.push("c");System.out.println(myStack.pop());System.out.println(myStack.empty());System.out.println(myStack.pop());System.out.println(myStack.pop());System.out.println(myStack.empty());System.out.println(myStack.pop());}}

队列

队列（queue）是一种线性数据结构，它的特征和行驶车辆的单行隧道很相似。不同于栈的先入后出，队列中的元素只能先入先出（First In First Out，简称（FIFO）。队列的出口端叫作队头（front），队列的入口端叫作队尾（rear）。

队列这种数据结构既可以用数组来实现，也可以用链表来实现。

队列数组实现

队列链表实现

入队

入队（enqueue）就是把新元素放入队列中，只允许在队尾的位置放入元素，新元素的下一个位置将会成为新的队尾。

出队

出队操作（dequeue）就是把元素移出队列，只允许在队头一侧移出元素，出队元素的后一个元素将会成为新的队头。

循环队列

数组实现的队列可以采用循环队列的方式来维持队列容量的恒定。
以利用已出队元素留下的空间，让队尾指针重新指回数组的首位。
在物理存储上，队尾的位置也可以在队头之前。当再有元素入队时，将其放入数组的首位，队尾指针继续后移即可。
队列满的条件：（队尾下标+1）%数组长度 = 队头下标