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Java栈与队列怎么实现

发表于:2024-12-13 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年12月13日,本篇内容主要讲解"Java栈与队列怎么实现",感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习"Java栈与队列怎么实现"吧!1、实现循环队列【OJ链接】循环队列
千家信息网最后更新 2024年12月13日Java栈与队列怎么实现

本篇内容主要讲解"Java栈与队列怎么实现",感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习"Java栈与队列怎么实现"吧!

    1、实现循环队列

    【OJ链接】

    循环队列一般通过数组实现。我们需要解决几个问题。

    (1)数组下标实现循环

    a、下标最后再往后(offset 小于 array.length): index = (index + offset) % array.length。通俗一点,就是如果我们的数组大小为8,下标走到了7,再往后如何回到0,我们可以(index+1)%8来实现。

    b、下标最前再往前的时候,我们特殊判断一下,将其置为数组大小减一即可。

    (2)区分队列的满与空

    我们可以给数组预留一个位置,如果rear+1=front,则表示队列已满;如果rear=front,表示队列为空。这个情况下,我们需要考虑队列大小的问题,在定义数组大小时,需要比原有的大一。

    【代码如下】

    class MyCircularQueue {    public int front;    public int rear;    public int[] array;     //构造方法    public MyCircularQueue(int k) {       //因为预留位置的缘故,数组的大小要定义为k+1       this.array=new int[k+1];    }    //入队    public boolean enQueue(int value) {        if(isFull()){            return false;        }        this.array[this.rear]=value;        this.rear=(this.rear+1)%this.array.length;        return true;    }    //出队    public boolean deQueue() {        if(isEmpty()){            return false;        }        this.front=(this.front+1)%this.array.length;        return true;    }    //获取队头    public int Front() {        if(isEmpty()){            return -1;        }        return this.array[front];    }    //获取队尾    public int Rear() {        if(isEmpty()){            return -1;        }        int index=-1;        if(this.rear==0){            index=this.array.length-1;        }else{            index=this.rear-1;        }        return this.array[index];    }    //判断是否为空    public boolean isEmpty() {        if(this.front==this.rear){            return true;        }        return false;    }    //判断队列是否满    public boolean isFull() {        if((this.rear+1)%this.array.length==this.front){            return true;        }        return false;    }}

    2、队列实现栈

    【OJ链接】

    因为栈的先进后出、队列的先进先出原则。我们需要两个队列来实现栈。当两个队列都为空时,栈为空。

    • 入栈(push):第一次入栈无所谓,两个队列都为空,随便选择一个队列入队即可;后面入栈时,肯定会有一个队列不为空,找到不为空的队列,进行入队操作。

    • 出栈(pop):首先栈为空时,不能进行出栈操作;栈不为空时,肯定有一个队列为空(queue1),一个队列不为空(queue2),将queue1中的size-1个元素出栈到queue2中(特别注意不能将求queue1大小的函数放进循环里,queue进行出队操作时,其大小是改变的),最后将queue1中最后一个元素进行出队最为返回值。

    • 获取栈顶元素(top):和出栈差不多,就不细说了

    【代码如下】

    class MyStack {    private Queue queue1;    private Queue queue2;     //构造方法    public MyStack() {        queue1=new LinkedList<>();        queue2=new LinkedList<>();    }    //入栈    public void push(int x) {        if(!queue2.isEmpty()){            queue2.offer(x);        }else{            queue1.offer(x);        }    }    //出栈    public int pop() {        if(empty()){            return -1;        }        if(queue1.isEmpty()){            int size=queue2.size();            for(int i=0;i

    3、栈实现队列

    【OJ链接】

    还是和上面一样,需要用到两个栈(stack1、stack2)。和实现栈列不同的是,入队只能对同一个栈进行操作。如果两个栈都为空,则队列为空。

    • 入队(push):规定stack1用来入队。每次入队时,对stack1进行入栈操作即可。

    • 出队(pop):规定stack2进行出队操作。如果队列为空时,不能进行出队操作。当stack2为空时,我们需要将stack1中所有元素出栈,放入stack2中,然后对stack2进行出栈操作。如果stack2不为空,则直接对stack2进行出栈操作即可。

    • 获取队列开头元素(peek):和出栈操作相同,最后只需要获取stack2的栈顶元素即可。

    【代码如下】

    class MyQueue {    private Stack stack1;    private Stack stack2;    //构造方法    public MyQueue() {        stack1=new Stack<>();        stack2=new Stack<>();    }    //入队操作    public void push(int x) {        stack1.push(x);    }    //出队操作    public int pop() {        if(stack2.empty()){            int size=stack1.size();            for(int i=0;i

    4、实现最小栈

    【OJ链接】

    其实就是要在O(1)的时间复杂度内找到栈的最小元素。需要两个栈来实现,一个栈来进行出栈、入栈操作。只需要保证不管如何操作,另一个栈的栈顶元素都是当前栈的最小元素即可。

    两个栈stack1、stack2,站的操作都在stack1中:

    • 入栈:如果第一次入栈,我们需要将其也放入stack2中,之后的入栈,将入栈元素与stack2的栈顶元素进行比较,如果其小于stack2的栈顶元素,则将其放入stack2中。

    • 出栈:对stack1出栈时,将其与stack2的栈顶元素进行比较,如果其等于stack2的栈顶元素,则对stack2进行出栈操作。

    这样就能保证stack2的栈顶元素总是stack1的最小元素。注意:如果stack1中入栈两个相同的最小元素,都需要对stack2进行入栈。

    【代码如下】

    class MinStack {    private Stack stack1;    private Stack stack2;    //构造方法    public MinStack() {        stack1=new Stack<>();        stack2=new Stack<>();    }    //入栈    public void push(int val) {        stack1.push(val);        if(stack2.empty()){            stack2.push(val);        }else{            if(val<=stack2.peek()){                stack2.push(val);            }        }    }    //出栈    public void pop() {        int x=stack1.pop();        if(x==stack2.peek()){            stack2.pop();        }    }    //获取栈顶元素    public int top() {        return stack1.peek();    }    //获取栈的最小元素    public int getMin() {        return stack2.peek();    }}

    到此,相信大家对"Java栈与队列怎么实现"有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!

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