栈和队列的简单介绍

Posted 2021-12-13 张同学吧

1. 栈

1.1 常用方法

1.2栈的应用场景

1. 改变元素的序列
2. 将递归转化为循环
   比如：逆序打印链表

// 递归方式
void printList(Node node){
	if(null != node){
		 printList(node.next);
		 System.out.print(node.val + " ");
	 }
}
// 循环方式
void printList(Node node){
	 if(null == node){
	 	return;
	 }
	 
	 Stack<Node> s = new Stack<>();
	 // 将链表中的结点保存在栈中
	 Node cur = node;
	 while(null != cur){
	 s.push(cur);
	 cur = cur.next;
 }
 
 // 将栈中的元素出栈
 while(!s.empty()){
 	System.out.print(s.pop().val + " ");
 }
}

1.3概念

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。
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

2.队列

2.1 常用方法

boolean offer(E e) ： 入队列
E poll()： 出队列
peek() ：获取队头元素
int size()： 获取队列中有效元素个数
boolean isEmpty()： 检测队列是否为空

2.2 概念

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(FirstIn 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）

2.3 循环队列

实际中我们有时还会使用一种队列叫循环队列。如操作系统课程讲解生产者消费者模型时可以就会使用循环队列。环形队列通常使用数组实现

数组下标循环的小技巧

1. 下标最后再往后(offset 小于 array.length): index = (index + offset) % array.length

2. 下标最前再往前(offset 小于 array.length): index = (index + array.length - offset) % array.length
   
   如何区分空与满：

   1. 通过添加 size 属性记录
   2. 保留一个位置
   3. 使用标记

2.4 双端队列

双端队列（deque）是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列，deque 是 “double ended queue” 的简称。那就说明元素可以从队头出队和入队，也可以从队尾出队和入队
Deque是一个接口，使用时必须创建LinkedList的对象