Java语言---栈与队列

简介: Java语言---栈与队列

😽个人主页: tq02的博客_CSDN博客-C语言,Java,Java数据结构领域博主

🌈梦的目标:努力学习,向Java进发,拼搏一切,让自己的未来不会有遗憾。

🎁欢迎各位→点赞👍 + 收藏⭐ + 评论📝+关注✨

 本章讲解内容:栈与队列 的讲解


2599d52029914d5ebd34c60061a95b3f.jpg


使用编译器:idea

一. 栈

1.1栈的概念

      栈,一种特殊的线性表,只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作,可以想象为储物箱,可以放东西进去,也可以把东西取出来,但重点是,想取先放的东西,必须先将上层的东西取出。俗称:先进后出。

fb39bd52547643089f683f2cc0168def.png


如图,C想入栈,只能放在最顶层,当要出栈时,也只能先取最高层 。

专业术语:  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。


1.2.栈的实现


      栈的实现,可以采取数组方式,也可以采取链表方式。无论代码怎么敲,只要可以实现栈的基本概念就行。


1.2.1数组实现 栈


 栈的创建

class Mystack{
    private in[] elem;
    //存储的元素个数
    private int size;
    //如果没有给予空间,自动初始化
    Mystack(){
    elem=new int[10];
    }
    //主动赋值空间。
    Mystack(int num){
    elem=new int[num];
    }
}


栈的基本方法实现

   判断栈是否为空

//判断是否为空 
public boolean isEmpty() {
    return size == 0;
   }


只需要判断记录数组储存元素数量的变量是否为零即可。

判断栈是否需要扩容

public void isFull(){
    if(size==elem.length)
    {
        this.elem = Arrays.copyOf(this.elem,this.size*2);
    }
}


只需要判断数组存储元素是否等于容器大小。

 向栈添加元素(入栈)

public void Put(int num)
{
    isFull();
     elem[size]=num;
    size++;
}


元素入栈需要判断是否栈是否满,需要扩容。

从栈中移出元素(出栈)

public void Pop()
{
    if(!isEmpty())
    {
      elem[size]=0;
       size--;
    }
}


先判断是否为空栈,如果为空,无法移除元素,如果不为空直接size--;元素减一。


1.2.2链表实现 栈

   栈的创建

public class MyStack{
      static class stack{
        private int val;
        private stack next;
        stack(){};
        stack(int num){
            this.num=num;
        }
//定义一个节点,为栈顶;
    stack pophead=null;
//判断栈是否为空
  public boolean isEmple(){};
//添加元素入栈
    public void Pop(int num){};
//移出元素 出栈
    public void remove(){};


 栈的基本方法实现  

 判断栈是否为空

public boolean isEmpty()
{
    return pophead==null?true:false
;
}


向栈添加元素(入栈)

public void Pop(int num)
{
    if(isEmpty())
    {
        head.val=num;
    }
    else if{
    stack kk=new stack(num);
    kk.next=pophead;
    pophead=kk;
    }
}


先判断头结点是否为空,如果头结点为空,则直接赋值给头结点,使用链表的头插法,将元素放在首位。

 从栈中移出元素(出栈)

public void remove()
{    if(isEmpty())
    {  
        return;
    }
   pophead=pophead.next;
}


移出首位元素,链表的头删法。


二.队列

2.1队列的概念

队列:相当于单行车道,只允许一端出,一端进。分别对应删除元素增加元素


c26cd4b99c504882b936453ed8148306.png

2.2队列的实现


       哪种存储方式符合队列的性质呢?第一种:数组       第二种:链表。

数组实现:


b1bebe32759c4f128bfd7d6c8f8469f9.png


 

如图所示:使用数组,如果插入元素,则全体元素向后移动一位,再将首元素为 8。就可以实现了。但是需要记 末尾元素的下标值。

链表实现:


72d0bc833533435f8279f28db2878afb.png


链表存放,采取头插法,每一个新进入的元素,插在头部。


2.3代码实现


2.3.1队列代码的构建      


   我们采取使用链表的方法实现,以下是链表的构建。

public class Queue {
// 双向链表节点
    public static class ListNode{
    ListNode next;
    int value;
    ListNode(int value){
    this.value = value;
    }
  } 
    ListNode first; // 队头
    ListNode last; // 队尾
    int size = 0;
// 入队列---向链表位置插入新节点
public void offer(int e){};
// 出队列---将双向链表第一个节点删除掉
public int poll();
// 获取队头元素---获取链表中第一个节点的值域
public int peek();
//获取队列长度
public int size();
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty();


 2.3.2 队列  基础方法实现

入队:

public void offer(int e){
    ListNode newNode = new ListNode(e);
  //设置一个新的结点,存放该元素,此时会面临2种情况
     第一种,该链表为空链表,第一次插入元素。
     第二种,该链表有元素,此时需要使用头插法。
    if(first == null){
      first = newNode;
    }else{
      newNode.next= first;
      first=newNode;
      } 
   size++;   //元素加一
}


出队:

// 1. 队列为空
// 2. 队列中有元素---链表中有一至多个节点----将末尾节点删除
public int poll(){
    ListNode newNode =first;
    int value = 0;
    if(first == null){
        return null;
    }else {
    while(newNode.next!=null)
    {
        newNode=newNode.next;
    }
    value=newNode.value;
     newNode=null;  //将最后的一个结点置空。
} 
    --size;
    return value;
}


获取队头元素:

public int peek(){
    if(first == null){
    return null;
    }
   return first.value;
}


获取队列长度:

public int size() {
  return size;
}


判断队列是否为空:

1. public boolean isEmpty(){
2. return first == null;
3. }


总结


       栈与队列,说到底也就是一种逻辑结构,可以用很多种方法实现。

目录
相关文章
|
2月前
|
存储 人工智能 算法
数据结构与算法细节篇之最短路径问题:Dijkstra和Floyd算法详细描述,java语言实现。
这篇文章详细介绍了Dijkstra和Floyd算法,这两种算法分别用于解决单源和多源最短路径问题,并且提供了Java语言的实现代码。
91 3
数据结构与算法细节篇之最短路径问题:Dijkstra和Floyd算法详细描述,java语言实现。
|
25天前
|
监控 Java API
如何使用Java语言快速开发一套智慧工地系统
使用Java开发智慧工地系统,采用Spring Cloud微服务架构和前后端分离设计,结合MySQL、MongoDB数据库及RESTful API,集成人脸识别、视频监控、设备与环境监测等功能模块,运用Spark/Flink处理大数据,ECharts/AntV G2实现数据可视化,确保系统安全与性能,采用敏捷开发模式,提供详尽文档与用户培训,支持云部署与容器化管理,快速构建高效、灵活的智慧工地解决方案。
|
4月前
|
Java Maven
使用java语言制作一个窗体(弹窗),用来收集用户输入的内容
该博客文章介绍了如何使用Java Swing中的JFrame创建一个窗体来收集用户输入的内容,并提供了详细的实现步骤和完整代码示例。
使用java语言制作一个窗体(弹窗),用来收集用户输入的内容
|
4月前
|
存储 算法 Java
惊!Java程序员必看:JVM调优揭秘,堆溢出、栈溢出如何巧妙化解?
【8月更文挑战第29天】在Java领域,JVM是代码运行的基础,但需适当调优以发挥最佳性能。本文探讨了JVM中常见的堆溢出和栈溢出问题及其解决方法。堆溢出发生在堆空间不足时,可通过增加堆空间、优化代码及释放对象解决;栈溢出则因递归调用过深或线程过多引起,调整栈大小、优化算法和使用线程池可有效应对。通过合理配置和调优JVM,可确保Java应用稳定高效运行。
148 4
|
15天前
|
存储 算法 Java
Java 内存管理与优化:掌控堆与栈,雕琢高效代码
Java内存管理与优化是提升程序性能的关键。掌握堆与栈的运作机制,学习如何有效管理内存资源,雕琢出更加高效的代码,是每个Java开发者必备的技能。
44 5
|
1月前
|
SQL 安全 Java
安全问题已经成为软件开发中不可忽视的重要议题。对于使用Java语言开发的应用程序来说,安全性更是至关重要
在当今网络环境下,Java应用的安全性至关重要。本文深入探讨了Java安全编程的最佳实践,包括代码审查、输入验证、输出编码、访问控制和加密技术等,帮助开发者构建安全可靠的应用。通过掌握相关技术和工具,开发者可以有效防范安全威胁,确保应用的安全性。
51 4
|
1月前
|
存储 算法 Java
🧠Java零基础 - Java栈(Stack)详解
【10月更文挑战第17天】本文收录于「滚雪球学Java」专栏,专业攻坚指数级提升,希望能够助你一臂之力,帮你早日登顶实现财富自由🚀;同时,欢迎大家关注&&收藏&&订阅!持续更新中,up!up!up!!
32 2
|
2月前
|
Java 程序员 编译器
在Java编程中,保留字(如class、int、for等)是具有特定语法意义的预定义词汇,被语言本身占用,不能用作变量名、方法名或类名。
在Java编程中,保留字(如class、int、for等)是具有特定语法意义的预定义词汇,被语言本身占用,不能用作变量名、方法名或类名。本文通过示例详细解析了保留字的定义、作用及与自定义标识符的区别,帮助开发者避免因误用保留字而导致的编译错误,确保代码的正确性和可读性。
57 3
|
2月前
|
移动开发 Java 大数据
深入探索Java语言的核心优势与现代应用实践
【10月更文挑战第10天】深入探索Java语言的核心优势与现代应用实践
86 4
|
2月前
|
存储 安全 Java
【用Java学习数据结构系列】探索栈和队列的无尽秘密
【用Java学习数据结构系列】探索栈和队列的无尽秘密
33 2