Java实现 栈 和 队列

JAVA面试题编程题：

请用JAVA实现两个类，分别实现堆栈（Stack)和队列（Queue）操作

package com.lcx.interview;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 29. 请用JAVA实现两个类，分别实现堆栈（Stack)和队列（Queue）操作。 堆栈:
 * 栈（Stack）是限制仅在表的一端进行插入和删除运算的线性表。 栈为后进先出（Last In First Out）的线性表，简称为 LIFO 表。
 * 一般用List来当模拟容器，常用方法 是否有数据、弹出pop数据、压入push数据、数据量
 * 
 * 队列: 是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，
 * 而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。 进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。 模拟
 * 
 * @author 
 */
public class Interview_29_StackQueue {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("--------------------堆栈--------------------");
		MyStack stack = new MyStack();
		System.out.println("刚创建堆栈时，stack.isEmpty():" + stack.isEmpty() +",stack.size():" + stack.size());
		stack.push(1);
		stack.push(2);
		stack.push(3);
		System.out.println("push 3个元素时，stack.size():" + stack.size() + ",stack.toString()：" + stack.toString());
		stack.pop();
		stack.pop();
		System.out.println("pop 2个元素时，stack.size():" + stack.size() + ",stack.toString()：" + stack.toString());

		System.out.println("--------------------队列--------------------");
		MyQueue queue = new MyQueue(5);
		System.out.println("刚创建堆栈时，queue.isEmpty():" + queue.isEmpty() +",queue.isFull():"+queue.isFull()+ ",queue.size():" + queue.size());
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			queue.add(i);
		}
		System.out.println("添加3个元素：");
		System.out.println("queue.getHead():"+queue.getHead()+",queue.getTail()："+queue.getTail()+"，queue.size()："+queue.size());
		System.out.println(queue);
		System.out.println("干掉2个元素：");//干掉元素，元素只是不能访问到了，被干掉的元素可以被添加的覆盖
		queue.remove();queue.remove();
		System.out.println("queue.getHead():"+queue.getHead()+",queue.getTail()："+queue.getTail()+"，queue.size()："+queue.size());
		System.out.println(queue);
		for (int i = 3; i < 7; i++) {
			queue.add(i);
		}
		System.out.println("添加4个元素：");//此时尾指又要从开始出添加元素
		System.out.println("queue.getHead():"+queue.getHead()+",queue.getTail()："+queue.getTail()+"，queue.size()："+queue.size());
		System.out.println(queue);
		
		System.out.println("干掉4个元素：");//此时尾指又要从开始出添加元素
		queue.remove();queue.remove();queue.remove();queue.remove();
		System.out.println("queue.getHead():"+queue.getHead()+",queue.getTail()："+queue.getTail()+"，queue.size()："+queue.size());
		System.out.println(queue);
	}

}

class MyStack {
	private List list;

	public MyStack() {
		list = new ArrayList();
	}

	/**
	 * 栈是否为空
	 * 
	 * @return
	 */
	public boolean isEmpty() {
		return list.size() == 0;
	}

	/**
	 * 栈内容长度
	 * 
	 * @return
	 */
	public int size() {
		return list.size();
	}

	/**
	 * 添加元素
	 * 
	 * @param e
	 */
	public void push(E e) {
		list.add(e);
	}

	/**
	 * 弹出元素
	 * 
	 * @return
	 */
	public E pop() {
		if (list.size() > 0) {
			return list.remove(list.size() - 1);
		}
		return null;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return Arrays.toString(list.toArray());
	}
}

class MyQueue {
	private int maxSize;// 队列容量
	private E queue[];// 队列
	private int head;// 头指针
	private int tail;// 尾指针
	private int nItems;// 元素个数

	@SuppressWarnings("unchecked")
	public MyQueue(int maxSize) {
		this.maxSize = maxSize;
		this.queue = (E[]) new Object[maxSize];
		this.head = 0;// 移除元素一般从下标0开始，头指针指向待移除的元素（也就是移除元素的下标）
		this.tail = -1;// 一般设为-1，当添加元素后，尾指针数值为当前已经添加的元素的下标位置
		this.nItems = 0;
	}

	/**
	 * 队列是否为空
	 * 
	 * @return
	 */
	public boolean isEmpty() {
		return nItems == 0;
	}

	/**
	 * 队列是否已满
	 * 
	 * @return
	 */
	public boolean isFull() {
		return nItems == queue.length;
	}

	/**
	 * 添加从队尾开始
	 * 
	 * @param e
	 */
	public void add(E e) {
		if (isFull()) {
			throw new RuntimeException("队列已满");
		}
		// 当队尾指针已经到达数组的末尾，但数组却未填满（数组前面有空缺），此时又从起始位置添加元素
		if (tail == maxSize - 1) {
			tail = -1;
		}
		queue[++tail] = e;
		nItems++;
	}

	/**
	 * 删除从对头开始
	 * 
	 * @return
	 */
	public E remove() {
		if (isEmpty()) {
			throw new RuntimeException("队列已空");
		}
		// 当对头指针到达数组末尾，但数组个数却不为空（说明数组前面还有元素），此时又从起始位置删除元素
		if (head == maxSize) {
			head = 0;
		}
		nItems--;
		return queue[head++];
	}

	/**
	 * 获取对头元素
	 * 
	 * @return
	 */
	public E getHead() {
		return queue[head];
	}

	/**
	 * 获取队尾元素
	 * 
	 * @return
	 */
	public E getTail() {
		return queue[tail];
	}

	/**
	 * 队列元素个数
	 * 
	 * @return
	 */
	public int size() {
		return nItems;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return Arrays.toString(queue);
	}

}

结果截图：