Java栈和队列的快速入门

栈和队列

  • 一、栈 Stack
    • 1、概念
    • 2、基本操作
    • 3、常用方法
    • 4、举例
    • 5、分析
  • 二、队列
    • 1、概念
    • 2、常用方法
    • 3、举例
    • 4、分析:
  • 三、力扣算法快速入门
      • 232. 用栈实现队列
      • 225. 用队列实现栈
  • 感谢

一、栈 Stack

1、概念

在 Java 中,栈(Stack)是一种后进先出(LIFO)的数据结构,用于存储元素。在栈中,只有栈顶的元素是可见的和可访问的,其他元素都被隐藏起来,直到栈顶的元素被移除或弹出。Java 中的 java.util.Stack 类实现了这种栈的数据结构,并且是线程安全的,继承自 Vector 类。

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、基本操作

在这里插入图片描述

3、常用方法

方法功能
Stack()构造一个空的栈
E push(E e)将e入栈,并返回
E 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

4、举例

import java.util.Stack;public class StackExample {public static void main(String[] args) {Stack<String> stack = new Stack<>();// 压栈操作stack.push("Java");stack.push("Python");stack.push("C++");// 弹栈操作String topLanguage = stack.pop();System.out.println("弹出栈顶元素:" + topLanguage);// 查看栈顶元素String currentTop = stack.peek();System.out.println("当前栈顶元素:" + currentTop);// 判空操作if (stack.isEmpty()) {System.out.println("栈为空");} else {System.out.println("栈不为空");}}
}

5、分析

执行过程:

压栈操作:

stack.push("Java");:将 “Java” 压入栈中。
stack.push("Python");:将 “Python” 压入栈中。
stack.push("C++");:将 “C++” 压入栈中。

此时,栈中的元素从栈底到栈顶依次是:“Java” -> “Python” -> “C++”。

弹栈操作:

String topLanguage = stack.pop();:弹出栈顶元素 “C++”,并将其赋值给 topLanguage。
System.out.println("弹出栈顶元素:" + topLanguage);:打印出 “弹出栈顶元素:C++”。
此时,栈中的元素从栈底到栈顶依次是:“Java” -> “Python”。

查看栈顶元素:

String currentTop = stack.peek();:查看当前栈顶元素 “Python”,并将其赋值给 currentTop。
System.out.println("当前栈顶元素:" + currentTop);:打印出 “当前栈顶元素:Python”。

判空操作:

if (stack.isEmpty()) { ... } else { ... }:判断栈是否为空。
因为栈中还有 “Java” 和 “Python” 两个元素,所以 stack.isEmpty() 返回 false。
System.out.println("栈不为空");:打印出 “栈不为空”。

结果

弹出栈顶元素:C++
当前栈顶元素:Python
栈不为空

二、队列

1、概念

在 Java 中,队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的数据结构,用于存储元素。队列在 java.util 包中有多种实现,如 LinkedList、ArrayDeque 和 PriorityQueue。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(First In 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)
在这里插入图片描述

2、常用方法

方法功能
boolean offer(E e)入队列
E poll()将e入栈,并返回
E pop()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

3、举例

注意: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) {Queue<Integer> q = new LinkedList<>();q.offer(1);q.offer(2);q.offer(3);q.offer(4);q.offer(5); // 从队尾入队列System.out.println(q.size());System.out.println(q.peek()); // 获取队头元素q.poll();System.out.println(q.poll()); // 从队头出队列,并将删除的元素返回if(q.isEmpty()){System.out.println("队列空");}else{System.out.println(q.size());}
}

4、分析:

初始化队列并入队列:

Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
q.offer(1);
q.offer(2);
q.offer(3);
q.offer(4);
q.offer(5); // 从队尾入队列

此时,队列中的元素从队头到队尾依次是:1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5。

获取队列的大小:

System.out.println(q.size());

队列中有 5 个元素,所以输出结果是:

5

获取队头元素:

System.out.println(q.peek()); // 获取队头元素

队头元素是 1,所以输出结果是:

1

从队头出队列:

q.poll();

从队头删除元素 1,此时队列中的元素从队头到队尾依次是:2 -> 3 -> 4 -> 5。

再次从队头出队列,并返回删除的元素:

System.out.println(q.poll());

从队头删除元素 2,并返回这个元素,所以输出结果是:

2

检查队列是否为空,并输出队列的大小:

if(q.isEmpty()){System.out.println("队列空");
}else{System.out.println(q.size());
}

此时队列中有 3 个元素(3, 4, 5),所以 q.isEmpty() 返回 false,输出队列的大小:

3

综上所述,代码的输出结果是:

5
1
2
3

三、力扣算法快速入门

232. 用栈实现队列

力扣题
图解:
在这里插入图片描述

代码:

class MyQueue {Stack<Integer> stackIn;Stack<Integer> stackOut;/** 初始化两个栈 stackIn 和 stackOut。stackIn 用于存放入队的元素,stackOut 用于存放出队的元素。 */public MyQueue() {stackIn = new Stack<>(); // 负责进栈stackOut = new Stack<>(); // 负责出栈}/**将元素 x 压入 stackIn 栈中。由于栈是先进后出的,所以 stackIn 中的元素顺序与队列的入队顺序一致 */public void push(int x) {stackIn.push(x);}/** 从队列的头部移除并返回元素。首先调用 dumpstackIn() 方法将 stackIn 中的所有元素转移到 stackOut 中(如果 stackOut 为空),然后从 stackOut 中弹出栈顶元素,这个元素就是队列的头部。 */public int pop() {    dumpstackIn();return stackOut.pop();}/** 返回队列的头部元素,但不移除它。首先调用 dumpstackIn() 方法确保 stackOut 中有元素,然后返回 stackOut 的栈顶元素。*/public int peek() {dumpstackIn();return stackOut.peek();}/** 检查队列是否为空。队列为空的条件是 stackIn 和 stackOut 都为空。 */public boolean empty() {return stackIn.isEmpty() && stackOut.isEmpty();}// 如果stackOut为空,那么将stackIn中的元素全部放到stackOut中private void dumpstackIn(){if (!stackOut.isEmpty()) return; while (!stackIn.isEmpty()){stackOut.push(stackIn.pop());}}
}

225. 用队列实现栈

力扣题
在这里插入图片描述
使用一个队列:

class MyStack {Queue<Integer> queue1; // 和栈中保持一样元素的队列Queue<Integer> queue2; // 辅助队列/** Initialize your data structure here. */public MyStack() {queue1 = new LinkedList<>();queue2 = new LinkedList<>();}/** Push element x onto stack. */public void push(int x) {queue2.offer(x); // 先放在辅助队列中while (!queue1.isEmpty()){queue2.offer(queue1.poll());}Queue<Integer> queueTemp;queueTemp = queue1;queue1 = queue2;queue2 = queueTemp; // 最后交换queue1和queue2,将元素都放到queue1中}/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */public int pop() {return queue1.poll(); // 因为queue1中的元素和栈中的保持一致,所以这个和下面两个的操作只看queue1即可}/** Get the top element. */public int top() {return queue1.peek();}/** Returns whether the stack is empty. */public boolean empty() {return queue1.isEmpty();}
}

使用两个队列:

class MyStack {// Deque 接口继承了 Queue 接口// 所以 Queue 中的 add、poll、peek等效于 Deque 中的 addLast、pollFirst、peekFirstDeque<Integer> que1; // 和栈中保持一样元素的队列Deque<Integer> que2; // 辅助队列/** Initialize your data structure here. */public MyStack() {que1 = new ArrayDeque<>();que2 = new ArrayDeque<>();}/** Push element x onto stack. */public void push(int x) {que1.addLast(x);}/** Removes the element on top of the stack and returns that element. */public int pop() {int size = que1.size();size--;// 将 que1 导入 que2 ,但留下最后一个值while (size-- > 0) {que2.addLast(que1.peekFirst());que1.pollFirst();}int res = que1.pollFirst();// 将 que2 对象的引用赋给了 que1 ,此时 que1,que2 指向同一个队列que1 = que2;// 如果直接操作 que2,que1 也会受到影响,所以为 que2 分配一个新的空间que2 = new ArrayDeque<>();return res;}/** Get the top element. */public int top() {return que1.peekLast();}/** Returns whether the stack is empty. */public boolean empty() {return que1.isEmpty();}
}

感谢

感谢大佬Java 【数据结构】 栈(Stack)和队列(Queue)【神装】的教学,本文大多搬运自此文。
感谢代码随想录的部分图文。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/464685.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

docker 可用镜像服务地址(2024.10.31亲测可用)

1.错误 Error response from daemon: Get “https://registry-1.docker.io/v2/” 原因&#xff1a;镜像服务器地址不可用。 2.可用地址 编辑daemon.json&#xff1a; vi /etc/docker/daemon.json内容修改如下&#xff1a; {"registry-mirrors": ["https://…

【MySQL】深层理解索引及特性(重点)--下(12)

索引&#xff08;重点&#xff09; 1. 索引的作用2. 索引操作2.1 主键索引2.1.1 主键索引的特点2.1.2 创建主键索引 2.2 唯一键索引2.2.1 唯一键索引的特点2.2.2 唯一索引的创建 2.3 普通索引2.3.1 普通索引的特点2.3.2 普通索引的创建 2.4 全文索引2.4.1 全文索引的作用2.4.2 …

临街矩阵乘以自己转置的含义

总结: 临街矩阵* 邻接矩阵转置的(i,j) 位置表示有多少种线路从元素A跳转一条边最终落到元素j的路线. 这个也叫1_degree.

A010-基于SpringBoot的宠物健康咨询系统的设计与实现

&#x1f64a;作者简介&#xff1a;在校研究生&#xff0c;拥有计算机专业的研究生开发团队&#xff0c;分享技术代码帮助学生学习&#xff0c;独立完成自己的网站项目。 代码可以查看文章末尾⬇️联系方式获取&#xff0c;记得注明来意哦~&#x1f339; 赠送计算机毕业设计600…

DP3复现基础知识(一)—— Hydra 库

DP3 无论是 train 还是 eval 均使用了 Hydra 这一个python 库&#xff0c;这就有些代码在看的时候难以理解其通讯逻辑&#xff0c;例如&#xff1a; hydra.main(version_baseNone,config_pathstr(pathlib.Path(__file__).parent.joinpath(diffusion_policy_3d, config)) ) Hy…

记单词,不要迷信一种方法

记单词&#xff0c;不要迷信一种方法。因为&#xff0c;记单词的目的&#xff0c;就是记住单词呀。 哪一种方法能让你记住&#xff0c;快速、高效、长久地记住&#xff0c;你就使用哪种方法&#xff1b;而且&#xff0c;方法和方法之间&#xff0c;不见得是矛盾的呀。 我们举个…

【自动化利器】12个评估大语言模型(LLM)质量的自动化框架

LLM评估是指在人工智能系统中评估和改进语言和语言模型的过程。在人工智能领域&#xff0c;特别是在自然语言处理&#xff08;NLP&#xff09;及相关领域&#xff0c;LLM评估具有至高无上的地位。通过评估语言生成和理解模型&#xff0c;LLM评估有助于细化人工智能驱动的语言相…

IO流篇(一、File)

目录 一、学习前言 二、文件简介 三、文件使用 1. 绝对路径 vs 相对路径 2. 路径分隔符 3. 属性&#xff08;字段&#xff09; 4. 构造方法 5. 常用方法 5.1. 获取文件的相关信息 5.2. 判断功能 5.3. 新建和删除 5.4. 文件的获取 5.5. 重命名文件 四、文件使用练习…

spring ai 入门 之 结构化输出 - 把大模型llm返回的内容转换成java bean

目录 ​编辑 将AI非结构化文本转换为特定格式数据的应用场景说明 Spring AI 介绍 &#xff1a;为Java开发者打造的AI应用开发框架 Qwen 介绍 &#xff1a; 一个国内领先的开源大模型 Spring AI Alibaba框架介绍 &#xff1a; 一个国内最好的spring ai实现 使用spring ai …

文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (383)-- 算法导论24.5 3题

三、对引理 24.10 的证明进行改善&#xff0c;使其可以处理最短路径权重为 ∞ ∞ ∞ 和 − ∞ -∞ −∞ 的情况。引理 24.10(三角不等式)的内容是&#xff1a;设 G ( V , E ) G(V,E) G(V,E) 为一个带权重的有向图&#xff0c;其权重函数由 w : E → R w:E→R w:E→R 给出&…

漫途焊机安全生产监管方案,提升安全生产管理水平!

随着智能制造时代的到来&#xff0c;企业安全生产管理的重要性日益凸显。特别是在现代工厂中&#xff0c;焊机的安全生产监管成为了一个不容忽视的重要环节。传统的焊机安全生产监管方式存在诸多不足&#xff0c;如人工巡检频率低、数据延迟、安全隐患发现不及时等问题。因此&a…

csp2024T3

题目大意&#xff1a;对于每个数而言&#xff0c;可以将其染成红或蓝&#xff0c;对于每一个数&#xff0c;定义其贡献为&#xff0c;当且仅当这个数最近的同色数与其相等&#xff0c;否则其贡献为0&#xff0c;求最大贡献和。 思路&#xff1a;考虑dp 1.考场20多分钟想的奇怪…

十六届蓝桥杯嵌入式资料 看这个就够了(附CSDN开源程序)

蓝桥杯嵌入式终极模板&#xff0c;简单配置&#xff0c;功能全面 一小时玩转蓝桥杯嵌入式开发版 除按键和 LED 其余模块都来自官方选手资料包 代码简洁工整&#xff0c;参数&#xff0c;函数体分模块&#xff0c;有非常详细的注释&#xff0c;初始化由 cubemx 生成 &#xff08…

【测试工具】Fastbot 客户端稳定性测试

背景 做这个主要为了发版之前提前发现崩溃&#xff0c;风险前置。适合客户端很重的业务。 优点&#xff1a;你不改动也能用&#xff0c; 维护成本不高。 缺点&#xff1a;容易进入H5页面无法返回&#xff0c;效果有限。 备注&#xff1a;我这边接手别人维护&#xff0c;公司…

苍穹外卖Bug集合

初始化后端项目运行出现以下问题 以上报错是因为maven和jdk版本不符合&#xff0c;需要将jdk改成17&#xff0c;mavne改成3.9.9

中国雕塑、

孙溟㠭浅析“印章” 印章又称“图章”&#xff0c;玺印起源商代&#xff0c;至少在春秋战国时已出现&#xff0c;因战国时代已普遍使用。 商玺 古玺是先秦印章的通称&#xff0c;秦始皇统一六国之后&#xff0c;皇帝用印称“璽&#xff08;玺&#xff09;”&…

Android App 技能在DuerOS的调试方法

温故知新&#xff0c;我们先回顾一下DuerOS的技能分类。根据不同的视角可以对DuerOS 目前支持的技能类型进行不同的分类&#xff0c;例如&#xff0c;从用户与技能的语音交互方式来看&#xff0c; 可以将技能分为这四种技能类型: L1技能&#xff1a;只支持语音的打开和关闭L2技…

Ghidra无头模式(自动化批处理执行重复性任务)

Ghidra无头模式&#xff08;自动化批处理执行重复性任务&#xff09; 与Ghidra GUI探索单个项目中的单个文件不同&#xff0c;Ghidra headless analyzer&#xff08;Ghidra无头分析器&#xff09;更加适合批处理和用脚本控制Ghidra。 &#xff08;一&#xff09;启动analyzeHea…

ES海量数据插入如何优化性能?

2024年10月NJSD技术盛典暨第十届NJSD软件开发者大会、第八届IAS互联网架构大会在南京召开。百度文心快码总经理臧志分享了《AI原生研发新范式的实践与思考》&#xff0c;探讨了大模型赋能下的研发变革及如何在公司和行业中落地&#xff0c;AI原生研发新范式的内涵和推动经验。 …

el-date-picker日期选择器动态设置日期

需求&#xff1a;选择开始时间&#xff0c;或者在开始时间已存在的情况下&#xff1b;结束时间下拉日期选择框展示从开始日期展示&#xff1b;而不是当前日期&#xff0c;并且结束时间下拉框日期要禁用开始时间之前的日期。 <el-form-item label"开始时间" prop&q…