java中堆栈和队列的实现方式

java中堆栈和队列的实现方式

队列和栈区别:队列先进先出,栈先进后出。

  • 队列的实现—利用Queue接口
  • 堆栈的实现—利用Deque接口
  • 使用ArrayDeque类实例化队列和栈

队列的实现—利用Queue接口:

该接口在java5中新增加,用以支持队列的常见操作。该接口扩展了java.util.Collection接口。
接口声明:

public interface Queueextends Collection  

主要方法:除了基本的 Collection 操作外,队列主要提供的插入、移除和检查操作。并且每个方法都存在两种形式:一种抛出异常(操作失败时),另一种返回一个特殊值(null 或 false,具体取决于操作)。如下图:

操作 抛出异常 返回特殊值
插入 add(e) offer(e)
移除 remove() poll()
检查 element() peek()

其中有返回特殊值的三个方法是Queue接口特意为队列实现的,因此我们应使用这三个方法。

Queue 实现通常不允许插入 null 元素,尽管某些实现(如 LinkedList)并不禁止插入 null。即使在允许 null 的实现中,也不应该将 null 插入到 Queue 中,因为 null 也用作 poll 方法的一个特殊返回值,表明队列不包含元素。
实例化队列:可以使用LinkedList类实现了Queue接口,因此我们可以把LinkedList当成Queue来用。

//@xue
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Queue<String> queue = new LinkedList<String> ();
        queue.offer("x");
        queue.offer("u");
        queue.offer("e");
        while(!queue.isEmpty()){
            System.out.print(queue.poll()+" ");
        }
    }       
}

堆栈的实现—利用Deque接口:

接口声明:

public interface Dequeextends Queue

此接口扩展了 Queue 接口。一个线性 collection,支持在两端插入和移除元素。名称 deque 是“double ended queue(双端队列)”的缩写,通常读为“deck”。大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制,但此接口既支持有容量限制的双端队列,也支持没有固定大小限制的双端队列。
主要方法:其用于堆栈的主要方法如下图:

操作 堆栈方法
插入 push(e)
移除 pop()
检查 peek()

实例化堆栈:可以使用LinkedList类实现了Deque接口,因此我们可以把LinkedList当成Deque来用。

//@xue
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<String> stack= new LinkedList<String>();
        stack.push("x");
        stack.push("u");
        stack.push("e");
        while(!stack.isEmpty()){
            System.out.print(stack.pop());
        }
    }       
}

使用ArrayDeque类实例化队列和栈:

接口声明:

public class ArrayDeque<E>
   extends AbstractCollection<E>
      implements Deque<E>, Cloneable, Serializable

该类是Deque接口的大小可变数组的实现。数组双端队列没有容量限制;它们可根据需要增加以支持使用。它们不是线程安全的;在没有外部同步时,它们不支持多个线程的并发访问。禁止 null 元素。此类很可能在用作堆栈时快于 Stack,在用作队列时快于 LinkedList。
主要方法:

操作 队列方法
插入 offer(e)
移除 poll()
检查 peek()
操作 堆栈方法
插入 push(e)
移除 pop()
检查 peek()

实例化堆栈和队列:可以new一个ArrayDeque的对象,既可以当队列由可以当队列来使用。
堆栈的实例:

//@xue
import java.util.ArrayDeque;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque<String> stack = new ArrayDeque<String> ();
        stack.push("x");
        stack.push("u");
        stack.push("e");
        while(!stack.isEmpty()){
            System.out.print(stack.pop());
        }
    }       
}

队列的实例:

//@xue
import java.util.ArrayDeque;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque<String> queue = new ArrayDeque<String> ();
        queue.offer("x");
        queue.offer("u");
        queue.offer("e");
        while(!queue.isEmpty()){
            System.out.print(queue.poll()+" ");
        }
    }       
}
  • 关于 Queue的API ,参考 这儿
  • 关于 Deque 的API,参考 这儿
  • 关于 ArrayDeque的API,参考这儿

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