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栈和队列(Stack和Queue)

栈和队列(Stack和Queue)

1:栈的概念

示意图:

2:创建一个类Stack,给定一个整形数组elem,数组已使用长度usedSize,默认长度default_size为10,再给定一个构造方法,初始化数组,将长度定为10。

3:push方法:新增元素

4:isFull方法:判断数组是否满了

5:pop方法:将栈顶元素出栈并返回

6:isEmpty方法:判断数组是否为空

7:peek方法:获取栈顶元素

 

8:reversePrintList方法:用栈逆序打印链表 

示意图:

主要思路:先通过while循环把链表的结点都放入stack中,再通过while循环把stack的栈顶元素一个一个拿出来,打印数值,实现链表的逆序打印。 

在main方法中运行:

输出结果:

 

9:isProper方法:出栈入栈次序匹配

第一个序列表示栈的压入顺序,判断第二个序列是否可能为栈的弹出顺序。

主要思路:把pushA数组的元素放入栈stack中,如果栈顶元素在循环遍历中与popA数组的元素匹配,且匹配完成后stack为空就代表全部配对成功。

在Test类main方法中调用:

将stack转换为整形数组array,并调用isProper方法。 

输出结果:

10:最小栈

获取栈内的最小元素。

示意图: 

 

push方法:往栈里放元素

先放stack,如果minStack为空,也放入。如果放入的元素小于minStack的栈顶元素,也放入minStack。

pop方法:取出栈顶元素

先取stack的栈顶元素,如果和minStack的栈顶元素一样,那么minStack也要取出栈顶元素。 

获取stack和minStack栈顶元素: 

在Test类main方法中调用:

输出结果:

1:队列的概念(Queue)

示意图:

2:首先定义一个MyQueue类,再定义一个内部类ListNode,思路与无头双向链表基本一致。

 3:offer方法:入队列

4:poll方法:出队列

5:pop方法:获取队头元素

6:size方法:获取队列中有效元素个数

7:isEmpty方法:判断队列是否为空

8: MyCircularQueue:环形队列

其本质是利用数组的思想来解决问题,类似于一个环形数组。

 示意图:

入队列和出队列: 

获取队头元素和队尾元素: 

第2个方法要专门分析,如果rear为0,则下标index等于数组的长度减1,也就是下标为7的位置;

如果rear不为0,则下标就为rear-1

判断是否为空和为满:

在Test类main方法中调用: 

输出结果:

9:用队列实现栈

示意图:

 

push方法:qu1不为空,x放入qu1;qu2不为空,x放入qu2;都为空就放入qu1。 

pop方法:移除并返回栈顶元素

先判断qu1和qu2是否为空,如果都为空就直接返回-1,结束程序。

如果qu1不为空,因为后面qu1.size()的大小会不断改变,所以赋给size1,成为定值。然后通过for循环遍历qu1,取出栈顶元素并赋给tmp,再把tmp放入qu2中。

注意size要减1,因为最后要return一个qu1.poll(),队列里面不能没有元素。 

如果qu2不为空,通过for循环遍历qu2,取出栈顶元素并赋给tmp,再把tmp放入qu1中。

top方法:返回栈顶元素 

先判断qu1和qu2是否为空,如果为空就直接返回-1结束程序。

如果qu1不为空,遍历qu1,把qu1的栈顶元素赋给tmp,再把tmp放入qu2中。

注意这里size1不用减1,因为最后直接返回tmp就可以了。

如果qu2不为空,遍历qu2,把qu2的栈顶元素赋给tmp,再把tmp放入qu1中。

 

在Test类main方法运行:

 

输出结果:

 

10:用栈实现队列 

实例化两个栈,用来实现一个队列的功能。

示意图:

 

 

peek方法:获取栈顶元素

如果s1和s2均为空,直接返回-1结束程序。

如果s2为空,当s1不为空的时候,取出s1栈顶元素放入s2中,最后返回s2栈顶元素。 

 

在Test类main方法中调用:

 

输出结果:

 

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