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数据结构(三)-栈和队列

数据结构(三)-栈和队列

作者: 沧海一粟谦 | 来源:发表于2018-04-06 13:05 被阅读13次

1.栈

先进后出,后进先出

栈(stack)又称堆栈,是仅允许在表的一端进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

package com.lq.stack;

public class MyStack {
    //底层是一个数组
    private long []arr;
    private int top;
    /**
     * 默认构造方法
     */
    public MyStack(){
        arr = new long[10];
        top = -1;
    }
    /**
     * 带参数的构造方法
     */
    public MyStack(int maxsize){
        arr = new long[maxsize];
        top = -1;
    }
    /**
     * 添加数据
     */
    public void push(int value){
        arr[++top] = value;
    }
    /**
     * 移除pop数据
     */
    public long pop(){
        return arr[top--]; //返回数据并递减
    }
    /**
     * 查看数据
     */
    public long peek(){
        return arr[top];  //返回数据
    }
    /**
     * 判断 是否是空
     */
    public boolean isEmpty(){
        return top == -1;  //top为-1,就是空
    }
    /**
     * 判断 是否满了
     */
    public boolean isFull(){
        return top == arr.length-1;
    }
}

测试

package com.lq.stack;

public class TestMyStack {
    public static void main(String[] args) {
        MyStack stack = new MyStack(4);
        System.out.println(stack.isEmpty());
        stack.push(10);
        stack.push(20);
        stack.push(30);
        stack.push(40);
        System.out.println(stack.isFull());
        System.out.println(stack.peek());
        while (!stack.isEmpty()){
            System.out.print(stack.pop()+",");
        }
    }
}

2.队列

先进先出

队列(queue)是只允许在一端进行插入操作,另一端进行删除操作的线性表。只允许插入的一端称为队尾(rear),只允许删除的一端称为队头(front)。队列是一种先进先出的结构,具有很强烈的顺序特征。队列会记录下零散无序的数据进入队列的顺序,并且在出队列的时候保持这个顺序,以方便程序算法的利用。

package com.lq.queue;

public class MyQueue {
    //底层使用数组
    private long []arr;
    //有效数据的多少
    private int elements;
    //队头
    private int front;
    //队尾
    private int end;
    /**
     * 默认构造方法
     */
    public MyQueue(){
        arr = new long[10];
        elements = 0;
        front = 0;
        end = -1;
    }
    /**
     * 带参数的构造方法,参数为数组大小
     */
    public MyQueue(int maxsize){
        arr = new long[maxsize];
        elements = 0;
        front = 0;
        end = -1;
    }
    /**
     * 添加数据,从队尾插入
     */
    public void insert(long value){
        arr[++end] = value;
        elements++;
    }
    /**
     * 删除数据,从队尾删除
     */
    public long remove(){
        elements--;
        return arr[front++];
    }
    /**
     * 查看数据,从对头查看
     */
    public long peek(){
        return arr[front];
    }
    /**
     * 判断是否为空
     */
    public boolean isEmpty(){
        return elements == 0;
    }
    /**
     * 判断是否满了
     */
    public boolean isFull(){
        return  elements == arr.length;
    }
}

测试

public class TestMyQueue {
    public static void main(String[] args) {
        MyQueue queue = new MyQueue(4);
        queue.insert(10);
        queue.insert(20);
        queue.insert(30);
        queue.insert(40);

        System.out.println(queue.isFull());
        System.out.println(queue.isEmpty());
        System.out.println(queue.peek());

        while (!queue.isEmpty()){
            System.out.print(queue.remove()+",");
        }
    }
}

3.循环队列

为充分利用向量空间,克服"假溢出"现象的方法是:将向量空间想象为一个首尾相接的圆环,并称这种向量为循环向量。存储在其中的队列称为循环队列(Circular Queue)。这种循环队列可以以单链表的方式来在实际编程应用中来实现。

对insert和remove方法进行修改

/**
     * 添加数据,从队尾插入
     */
    public void insert(long value){
        if (end == arr.length-1){
            end = -1; //如果到达了队列尽头,初始化end
        }
        arr[++end] = value;
        elements++;
    }
    /**
     * 删除数据,从队尾删除
     */
    public long remove(){
        long value = arr[front++];
        if (front == arr.length){
            front=0; //如果到达了队列尽头,初始化front
        }
        elements--;
        return value;
    }

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