java
主页 > 软件编程 > java >

Java深入了解数据结构之栈与队列的介绍

2022-01-27 | 秩名 | 点击:

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

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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);

   }

 

②出栈

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

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);

  }

 

③获取栈顶元素

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

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);

   }

 

④判断栈是否为空

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

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);

  }

 

 4,实现mystack

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

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;

    }

}

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

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());

  

    }

 

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

1

2

3

4

5

6

7

8

public static void main(String[] args) {

       Deque queue = new LinkedList<>();

       queue.offer(1);

       queue.offer(2);

       queue.offer(3);

       queue.offer(4);

        

   }

 

②出队

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

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());

 

  }

 

③获取队首元素

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

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());

    }

 

3,实现myqueue

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

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;

    }

}

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

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());

       

   }

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_50156012/article/details/121595465
相关文章
最新更新