背包、队列和栈

背包（Bag）、队列（Queue）、下压栈（Stuck）是基础数据类型集合的三种类型，他们的区别在于删除或者访问对象的顺序不同。

背包

背包是一种不支持从中删除元素的集合数据类型，它的作用就是帮助用例收集元素并迭代遍历所有收集到的元素。

具体实现：

/**
 * 背包
 * @author xiaoqi
 *
 * @param 
 */
public class Bag {
	private Node node;
	
	private class Node{
		Item item;
		Node next;
	}
	
	//和Stuck的push一样
	public void add(Item item){
		Node oldFirst = node;
		node = new Node();
		node.item = item;
		node.next = oldFirst;
	}
	
}

队列

队列是一种基于先进先出策略的集合类型。就好比排队一样，先到的人，先结束工作出去。它们的入列顺序和出列顺序相同。

如下所示，它将队列表示为一条从最早插入的元素到最近插入元素的链表，first指向队列的开头，last指向队列的结尾。每将一个元素入列（enqueue），就将它加入到表尾；要将一个元素出列（dequeue），就要删除表头节点。

/**
 * 先进先出的队列
 * @author xiaoqi
 *
 * @param 
 */
public class Queue {
	private Node first;//最早添加节点的链接
	private Node last;//最近添加的节点
	private int N;
	
	private class Node{
		Item item;
		Node next;
	}
	
	private boolean isEmpty(){
		return first==null;
	}
	
	private int size(){
		return N;
	}
	
	//加入队列
	public void enqueue(Item item){
		Node oldFirst = last;
		last = new Node();
		last.item = item;
		last.next = null;
		if(isEmpty()){
			first = last;
		}else{
			oldFirst.next = last;
		}
		N++;
	}
	
	//删除
	public Item dequeue(){
		if(isEmpty()){
			return null;
		}else{
			Item item = first.item;
			first = first.next;
			N--;
			return item;
		}
	}
}

栈

下压栈是一种基于后进先出策略的集合类型，元素处理顺序和它们被压入的顺序刚好相反。就如同纸一样，我们一张一张放上去，当我们要拿出来的时候，肯定从最顶部开始拿，如果上面的没有被拿掉，下面的永远不会拿到。

例如 （1+（2+3）*5）

操作过程：

1、将操作数压入操作数栈

2、将运算符压入运算符栈

3、忽略左括号

4、遇到右括号，弹出一个运算符，弹出所需数量的操作数，并将运算符和操作数的运算结果压入操作数栈。

实现栈的两种方式：

基于数组实现（ArrayList）

优点：1、每项操作的用时都和集合的大小无关

2、空间需求总是不超过集合大小乘以一个常数

/**
 * 栈 动态调整数组大小的实现
 * @author xiaoqi
 *
 * @param 
 */
public class ResizingArrayStack{
	private Item[] a= (Item[]) new Object[1];//通过强转，让数组泛型
	private int N;//元素个数
	
	//通过元素个数判断栈是否为空
	public boolean isEmpty(){
		return N==0;
	}
	
	//返回栈中元素个数
	public int size(){
		return N;
	}
	
	//动态调整数组大小
	private void resize(int max){
		Item[] temp = (Item[]) new Object[max];
		//将所有数据复制到新的数组
		for(int i=0;i 0 && N == a.length/4){
			//当数组大小为总长度4分之1时，调整数组大小为原长度一半
			resize(a.length/2);
		}
		return item;
	}
	
	public Iterator iterator(){
		return new ReverseArrayIterator();
	}
	
	private class ReverseArrayIterator implements Iterator{
		private int i=N;
		
		@Override
		public boolean hasNext() {
			return i > 0;
		}

		@Override
		public Item next() {
			return a[--i];
		}
		
	}

}

基于链表实现（LinkedList）：

优点：1、所需空间总是和集合的大小成正比

   2、操作的时间总和集合的大小无关

/**
 * 栈 通过链表实现
 * @author xiaoqi
 *
 * @param 
 */
public class Stack {
	private Node first;//栈顶元素（最近添加的元素）
	private int N;
	private class Node{
		Item item;
		Node next;
	}
	
	//通过元素个数判断栈是否为空
	public boolean isEmpty(){
		return first==null;
	}
	
	//返回栈中元素个数
	public int size(){
		return N;
	}
	
	//压入栈顶
	public void push(Item item){
		Node oldFirst = first;
		first = new Node();
		first.item = item;
		first.next = oldFirst;
		N++;
	}
	
	//删除栈顶元素
	public Item pop(){
		Item item = null;
		if(!isEmpty()){
			item = first.item;
			first = first.next;
			N--;
		}
		return item;
	}
}