Java中栈和队列的概念和使用

一：栈(Stack)
1 概念
栈：一种特殊的线性表，其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。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。
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.实现

1. 利用顺序表实现，即使用尾插 + 尾删的方式实现
2. 利用链表实现，则头尾皆可

相对来说，顺序表的实现上要更为简单一些，这里我们优先用顺序表实现栈。

public class MyStack
{ //不考虑扩容问题
private int[] array = new int[100]; 
private int size = 0;
public void push(int v)
{ 
array[size++] = v; 
}
public int pop()
{ 
return array[--size]; 
}
public int peek() 
{
return array[size - 1]; 
}
public boolean isEmpty() 
{ 
return size == 0; 
}
public int size() 
{ 
return size;
}
}`

二：队列(Queue)
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FIFO(FirstIn 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）

2.实现
队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低。

class Node
{
int val;
Node next;
Node(int val, Node next)
{ 
this.val = val; 
this.next = next; 
}
Node(int val) 
{ 
this(val, null); 
}
}
public class MyQueue
{
private Node head = null;
private Node tail = null;
private int size = 0; 
public void offer(int v) 
{ 
Node node = new Node(v, head);
if (tail == null)
{
tail = head;
}
size++; 
}
public int poll() 
{ 
if (size == 0)
{
throw new RuntimeException("队列为空"); 
}
Node oldHead = head;
head = head.next; 
if (head == null)
{ tail = null; 
}
size--; 
return oldHead.val;
}
public int peek()
{
if (size == 0)
{
throw new RuntimeException("队列为空");
}
return head.val;
}
public boolean isEmpty() 
{
return size == 0;
}
public int size()
{ 
return size;
}
}

实际中我们还可能遇到循坏队列：
数组下标循坏的小技巧：
1.1. 下标最后再往后(offset 小于 array.length): index = (index + offset) % array.length

1. 下标最前再往前(offset 小于 array.length): index = (index + array.length - offset) % array.length
   

双端队列 (Deque)
概念
双端队列（deque）是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列，deque 是 “double ended queue” 的简称。
那就说明元素可以从队头出队和入队，也可以从队尾出队和入队。