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一、栈 1.1 概念 1.2 栈的使用 1.3 栈的模拟实现 1.4 栈的应用场景 1.5 概念区分
二、队列 2.1 概念 2.2 队列的使用 2.3 队列的模拟实现 2.4 循环队列
三、双端队列
四、面试题 一、栈 1.1 概念 栈#xff1a;一种特殊的线性表#xff0c;只允许在固定的一端进行插…目录
一、栈 1.1 概念 1.2 栈的使用 1.3 栈的模拟实现 1.4 栈的应用场景 1.5 概念区分
二、队列 2.1 概念 2.2 队列的使用 2.3 队列的模拟实现 2.4 循环队列
三、双端队列
四、面试题 一、栈 1.1 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。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元素遵循先进后出的原则。 压栈栈的插入操作也叫进栈或入栈在栈顶插入数据出栈栈的删除操作在栈顶删除数据。 1.2 栈的使用
方法解释Stack()构造一个空的栈E push(E e)将 e 入栈并返回eE pop()将栈顶元素出栈并返回E peek()获取栈顶元素int size()获取栈中有效元素个数boolean empty()检测栈是否为空 public static void main(String[] args) {StackInteger stack new Stack();stack.push(1);stack.push(2);stack.push(3);stack.push(4);stack.push(5);System.out.println(stack.size());//5//获取栈顶元素System.out.println(stack.peek());//5System.out.println(stack); //[1, 2, 3, 4, 5]stack.pop();//出栈 5System.out.println(stack.size());//4System.out.println(stack); //[1, 2, 3, 4]System.out.println(stack.empty());//false
}1.3 栈的模拟实现 由图可知Stack继承了VectorVector和ArrayList类似都是动态的顺序表不同的是Vector是线程安全的。 public class MyStack {int[] elem;int usedSize;public MyStack(){elem new int[3];}//判断栈是否满了private boolean CapacityIsFull(){return usedSize elem.length;}//确保容量充足private void ensureCapacity(){if(CapacityIsFull()){elem Arrays.copyOf(elem,elem.length*2);}}//入栈public int push(int data){ensureCapacity();elem[usedSize] data;return data;}//获取栈顶元素public int peek(){if(usedSize 0){throw new StackNullEception(栈为空无法获取栈顶元素);}return elem[usedSize-1];}//出栈public int pop (){int e peek();usedSize--;return e;}//获取栈的长度public int size(){return usedSize;}//判断栈是否为空public boolean empty(){return usedSize 0;}
} 1.4 栈的应用场景 1. 改变元素的序列 1. 若进栈序列为 1,2,3,4 进栈过程中可以出栈则下列不可能的一个出栈序列是 A: 1,4,3,2 B: 2,3,4,1 C: 3,1,4,2 D: 3,4,2,1 2. 一个栈的初始状态为空。现将元素 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 A 、 B 、 C 、 D 、 E 依次入栈然后再依次出栈则元素出栈的顺 序是 。 A: 12345ABCDE B: EDCBA54321 C: ABCDE12345 D: 54321EDCBA 2. 将递归转化为循环 //递归方式
void printList(Node head){if(head null){return;}printList(head.next);System.out.println(head.val );
}
//循环方式
void printList2(Node head){if(head null){return;}StackLinkList.Node stack new Stack();//将链表中的元素(节点)放入栈中Node cur head;while(cur !null){stack.push(cur);cur cur.next;}//栈中的元素出栈while (!stack.empty()){System.out.print(stack.pop().val );}
}3. 括号匹配 4. 逆波兰表达式求值 5. 出栈入栈次序匹配 6. 最小栈 1.5 概念区分 栈、虚拟机栈、栈帧有何区别 栈是一种数据结构虚拟机栈是JVM划分的一块内存栈帧是方法调用时虚拟机给方法分配的一块内存。
二、队列 2.1 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的特点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 2.2 队列的使用 Queue是个接口底层是通过链表实现。 方法解释boolean offer(E e)入队列E poll()出队列并返回E peek()获取队头元素int size()获取队列中有效长度的个数boolean isEmpty判断队列是否为空 Queue是个接口在实例化时必须实例化LinkedList的对象因为LinkedList实现了Queue接口。 public static void main(String[] args) {QueueInteger queue new LinkedList();//入队queue.offer(1);queue.offer(2);queue.offer(3);System.out.println(queue);//[1, 2, 3]//获取队头元素int t queue.peek();System.out.println(t);//1//出队System.out.println(queue.poll());//1System.out.println(queue);//[2, 3]//判断队列是否为空boolean bool queue.isEmpty();System.out.println(bool);//false
} 2.3 队列的模拟实现 队列中可以存储元素那底层肯定要有能够保存元素的空间通过前面线性表的学习了解到 常见的空间类型有两种顺序结构 和 链式结构那么 队列的实现使用顺序结构还是链式结构好 /*双向链式队列*/
public class MyLinkqueue {static class ListNode{int val;ListNode next;ListNode pre;public ListNode(int val){this.val val;}}ListNode first;//队头ListNode last;//队尾int usedsize;//队列中元素个数//入队列public boolean offer(int data){ListNode node new ListNode(data);if(first null){//空队列first node;last node;}else {last.next node;node.pre last;last last.next;}usedsize;return true;}//获取队头元素public int peek(){if(usedsize 0){return -1;}return first.val;}//出队列public int poll(){int x peek();//只有一个元素if(first.nextnull){first null;last null;}first first.next;first.pre null;usedsize--;return x;}//获取队列中元素的个数public int size(){return usedsize;}//判断队列是否为空public boolean isEmpty(){return usedsize 0;}
}2.4 循环队列 实际中我们有时会使用一种队列叫循环队列环形队列通常使用数组实现。 设计循环队列 三、双端队列 双端队列deque指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列说明元素可以从队头入队和出队也可以从队尾入队和出队。 Deque是一个接口使用时必须创建LinkedList的对象。 实际工程中使用Deque接口是比较多的栈和队列均可以使用该接口。 DequeInteger stack new ArrayDeque();// 双端队列的线性实现 DequeInteger queue new LinkedList();//双端队列的链式实现 四、面试题 1、用队列实现栈 链接 2、 用栈实现队列 链接
