一,栈
1,概念
在我们软件应用 ,栈这种后进先出数据结构的应用是非常普遍的。比如你用浏 览器上网时不管什么浏览器都有 个"后退"键,你点击后可以接访问顺序的逆序加载浏览过的网页。
很多类似的软件,比如 Word Photoshop 等文档或图像编 软件中 都有撤销 )的操作,也是用栈这种方式来实现的,当然不同的软件具体实现会有很大差异,不过原理其实都是一样的。
栈( stack )是限定仅在表尾进行插入和删除的线性表
栈:一种特殊的线性表,其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈 顶,另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO(Last In First Out)的原则。
2,栈的操作
压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈,入数据在栈顶。
出栈:栈的删除操作叫做出栈。出数据在栈顶。
3,栈的实现
①入栈
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public static void main(String[] args) {
Stack stack = new Stack<>();
stack.push( 1 );
stack.push( 2 );
stack.push( 3 );
stack.push( 4 );
int ret = stack.push( 4 );
System.out.println(ret);
}
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②出栈
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public static void main(String[] args) {
Stack 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);
}
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③获取栈顶元素
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public static void main(String[] args) {
Stack 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);
}
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④判断栈是否为空
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public static void main(String[] args) {
Stack 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);
}
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4,实现mystack
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public class MyStack {
private T[] elem; //数组
private int top; //当前可以存放数据元素的下标-》栈顶指针
public MyStack() {
this .elem = (T[]) new Object[ 10 ];
}
/**
* 入栈操作
* @param item 入栈的元素
*/
public void push(T item) {
//1、判断当前栈是否是满的
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;
}
/**
* 出栈
* @return 出栈的元素
*/
public T pop() {
if (empty()) {
throw new UnsupportedOperationException( "栈为空!" );
}
T ret = this .elem[ this .top- 1 ];
this .top--; //真正的改变了top的值
return ret;
}
/**
* 得到栈顶元素,但是不删除
* @return
*/
public T peek() {
if (empty()) {
throw new UnsupportedOperationException( "栈为空!" );
}
//this.top--;//真正的改变了top的值
return this .elem[ this .top- 1 ];
}
public boolean empty(){
return this .top == 0 ;
}
}
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public static void main(String[] args) {
MyStack 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 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());
}
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二,队列
1,概念
像移动、联通、电信等客服电话,客服人员与客户相比总是少数,在所有的客服人员都占线的情况下,客户会被要求等待,直到有某个客服人员空下来,才能让最先等待的客户接通电话。这里也是将所有当前拨打客服电话的客户进行了排队处理。
操作系统和客服系统中,都是应用了种数据结构来实现刚才提到的先进先出的排队功能,这就是队列。
队列(queue) 是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表
队列:只允许在一端进行插入数据操作,在另一端进行删除数据操作的特殊线性表,队列具有先进先出FIFO(First In First Out) 入队列:进行插入操作的一端称为队尾(Tail/Rear) 出队列:进行删除操作的一端称为队头 (Head/Front)
2,队列的实现
①入队
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public static void main(String[] args) {
Deque queue = new LinkedList<>();
queue.offer( 1 );
queue.offer( 2 );
queue.offer( 3 );
queue.offer( 4 );
}
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②出队
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public static void main(String[] args) {
Deque 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());
}
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③获取队首元素
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public static void main(String[] args) {
Deque 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());
}
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3,实现myqueue
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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;
//入队
public void offer( int val) {
//尾插法 需要判断是不是第一次插入
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;
}
}
//出队
public int poll() {
//1判断是否为空的
if (isEmpty()) {
throw new UnsupportedOperationException( "队列为空!" );
}
//this.first = this.first.next;
int ret = this .first.getVal();
this .first = this .first.getNext();
return ret;
}
//得到队头元素但是不删除
public int peek() {
//不要移动first
if (isEmpty()) {
throw new UnsupportedOperationException( "队列为空!" );
}
return this .first.getVal();
}
//队列是否为空
public boolean isEmpty() {
return this .first == null ;
}
}
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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());
}
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