栈
栈是一种特殊的线性表,只能在一端进行操作,往栈中添加元素的操作,一般叫做push,入栈,从栈中移除元素的操作,一般叫做pop,出栈(只能移除栈顶元素,也叫做弹出栈顶元素),并且栈遵循后进先出,例如下图:
入栈
出栈
栈的接口设计
int size();//元素的数量
boolean isEmpty();//是否为空
void push(E element);//入栈
E pop();//出栈
E top();//获取栈顶元素
void clear();//清空
代码实现图
这个Stack是基于动态数组的操作
栈的应用
浏览器的前进和后退
实现模式:
输入jd.com->qq.com->baidu.com
队列(Queue)
队列是一种特殊的线性表,只能在头尾两端进行操作,队尾(rear)只能从队尾添加元素,一般叫做enQueue,入队,队头(front)只能从队头移除元素,一般叫做deQueue,出队,遵循先进先出的原则,First In First Out,FIFO,队列如下图表现形式:
单端队列的接口设计
int size();//元素的数量
boolean isEmpty();//是否为空
void clear();//清空
void enQueue(E element);//入队
E deQueue();//出队
E front();//获取队列的头元素
单端队列的设计代码
双端队列(Deque)
双端队列和单端队列的不同之处是多了队尾出队和队头入队
接口设计如下
int size();//元素的数量
boolean isEmpty();//是否为空
void clear();//清空
E deQueueFront();//从队头出队
void enQueueFrong(E element);//从队头入队
E deQueueRear();//从队尾出队
E front();//获取队列的头元素
E rear();//获取队列的尾元素
代码设计图
循环队列
循环队列只是在队列的基础之上添加多了一个front节点,这个节点就是代表可以循环队列长度,整个流程大概如下:
接口设计
int size();
void clear();
void enQueue(E element);
E deQueue();
下面看看代码实现图:
这里扩大容量之后,要将front重置等于0,是因为扩容之后,顺序会被按照先后的插入书序在队列中存储好,所以队列中的0节点元素也就是队头,所以要设置front等于0
出栈之后size的值要减去1,并且front要指向下一个元素,而至于front为什么不用front--,这是因为涉及到前面节点有空,但是后面节点又满了,这个时候需要往前面插入,所以这个front要通过那样的算法去获取
进栈相对出栈相对来说简单点,就是一个扩容赋值操作,然后进行size++就可以了
删除直接将元素置空就可以了
循环双端队列
循环双端队列和循环单端队列其实就多了两个方法,就是从尾部出队和从头部入队两种方法
代码图:
可以看到从尾部入队和从头部出队和单循环队列是没有区别的,而另外两个方法从实现看上去也是很简单的,从头部入队,就是重新计算front,然后赋值给front索引的下标即可,至于为什么是index(-1)这个原因是从巨人的想法中承接下来的,我只会拿来用而已,的确是可以实现,搞不清楚的可以画个图自己实现一下,至于尾部出队,则就是找到尾部的索引,然后将元素赋值为null就可以了,或者有人说那个index(int index)方法,也就是获取真实索引的那个方法,为什么不通过%运算符来实现,那是因为%运算符,除法,乘法,浮点数等运算效率都会比较低,所以才用上面写的那种方式的(https://crazyjvm.iteye.com/blog/1725508),好了,队列和栈就到此为止