一、栈

栈(stack),是一种线性存储结构,它有以下几个特点:

(01) 栈中数据是按照”后进先出(LIFO, Last In First Out)”方式进出栈的。

(02) 向栈中添加/删除数据时,只能从栈顶进行操作。

栈通常包括的三种操作:push、peek、pop。

push — 向栈中添加元素。

peek — 返回栈顶元素。

pop — 返回并删除栈顶元素的操作。

1.栈的示意图

img

栈中的数据依次是 30 —> 20 —> 10

2.出栈

img

出栈前:栈顶元素是30。此时,栈中的元素依次是 30 —> 20 —> 10

出栈后:30出栈之后,栈顶元素变成20。此时,栈中的元素依次是 20 —> 10

3. 入栈

img

入栈前:栈顶元素是20。此时,栈中的元素依次是 20 —> 10

入栈后:40入栈之后,栈顶元素变成40。此时,栈中的元素依次是 40 —> 20 —> 10

4.栈的Java实现

JDK包中也提供了”栈”的实现,它就是集合框架中的Stack类。 本部分使用数组实现栈,能存储任意类型的数据。

  1. /**
  2. * Java : 数组实现的栈,能存储任意类型的数据
  3. *
  4. * @author skywang
  5. * @date 2013/11/07
  6. */
  7. import java.lang.reflect.Array;
  8. public class GeneralArrayStack<T> {
  9. private static final int DEFAULT_SIZE = 12;
  10. private T[] mArray;
  11. private int count;
  12. public GeneralArrayStack(Class<T> type) {
  13. this(type, DEFAULT_SIZE);
  14. }
  15. public GeneralArrayStack(Class<T> type, int size) {
  16. // 不能直接使用mArray = new T[DEFAULT_SIZE];
  17. mArray = (T[]) Array.newInstance(type, size);
  18. count = 0;
  19. }
  20. // 将val添加到栈中
  21. public void push(T val) {
  22. mArray[count++] = val;
  23. }
  24. // 返回“栈顶元素值”
  25. public T peek() {
  26. return mArray[count-1];
  27. }
  28. // 返回“栈顶元素值”,并删除“栈顶元素”
  29. public T pop() {
  30. T ret = mArray[count-1];
  31. count--;
  32. return ret;
  33. }
  34. // 返回“栈”的大小
  35. public int size() {
  36. return count;
  37. }
  38. // 返回“栈”是否为空
  39. public boolean isEmpty() {
  40. return size()==0;
  41. }
  42. // 打印“栈”
  43. public void PrintArrayStack() {
  44. if (isEmpty()) {
  45. System.out.printf("stack is Empty\n");
  46. }
  47. System.out.printf("stack size()=%d\n", size());
  48. int i=size()-1;
  49. while (i>=0) {
  50. System.out.println(mArray[i]);
  51. i--;
  52. }
  53. }
  54. }

二、队列

队列(Queue),是一种线性存储结构。它有以下几个特点:
(1) 队列中数据是按照”先进先出(FIFO, First-In-First-Out)”方式进出队列的。
(2) 队列只允许在”队首”进行删除操作,而在”队尾”进行插入操作。
队列通常包括的两种操作:入队列 和 出队列。

1.队列的示意图

img

队列中有10,20,30共3个数据。

2.出队列

img

出队列前:队首是10,队尾是30。

出队列后:出队列(队首)之后。队首是20,队尾是30。

3.入队列

img

入队列前:队首是20,队尾是30。

入队列后:40入队列(队尾)之后。队首是20,队尾是40。

4.队列的Java实现

JDK中的Queue接口就是”队列”,它的实现类也都是队列,用的最多的是LinkedList。本部分使用数组实现队列,能存储任意类型的数据。

  1. /**
  2. * Java : 数组实现“队列”,只能存储int数据。
  3. *
  4. * @author skywang
  5. * @date 2013/11/07
  6. */
  7. public class ArrayQueue {
  8. private int[] mArray;
  9. private int mCount;
  10. public ArrayQueue(int sz) {
  11. mArray = new int[sz];
  12. mCount = 0;
  13. }
  14. // 将val添加到队列的末尾
  15. public void add(int val) {
  16. mArray[mCount++] = val;
  17. }
  18. // 返回“队列开头元素”
  19. public int front() {
  20. return mArray[0];
  21. }
  22. // 返回“队首元素值”,并删除“队首元素”
  23. public int pop() {
  24. int ret = mArray[0];
  25. mCount--;
  26. for (int i=1; i<=mCount; i++)
  27. mArray[i-1] = mArray[i];
  28. return ret;
  29. }
  30. // 返回“栈”的大小
  31. public int size() {
  32. return mCount;
  33. }
  34. // 返回“栈”是否为空
  35. public boolean isEmpty() {
  36. return size()==0;
  37. }
  38. }