Java——栈和队列

目录

引言 

中缀表达式转后缀表达式

逆波兰表达式求值 

栈的压入，弹出序列

栈的实现

括号匹配问题

队列

用栈实现队列

 

---

 

引言 

1.什么是栈？

一种数据结构，先进后出。

2.什么是Java虚拟机栈？

JVM stack只是JVM当中的一块内存，该内存一般用来存放：局部变量。

3.什么是栈帧？

调用函数的时候，我们会为这个函数开辟一块内存，叫做栈帧，在JVM stack中开辟。

4.JVM的内存分布？

Java虚拟机栈，本地方法栈，堆，方法区，程序计数器。

中缀表达式转后缀表达式

后缀表达式方便计算机的运算。

中缀：a+b*c

后缀：abc*+

把对应符号放在对应括号的后面

 

代码实现：1定义常量来标识运算符的优先级；2.借助栈.

逆波兰表达式求值 

给你一个字符串数组 tokens ，表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。

请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。

注意：

有效的算符为 '+'、'-'、'*' 和 '/' 。
每个操作数（运算对象）都可以是一个整数或者另一个表达式。
两个整数之间的除法总是 向零截断 。
表达式中不含除零运算。
输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。
答案及所有中间计算结果可以用 32 位 整数表示。
 

示例 1：

输入：tokens = ["2","1","+","3","*"]
输出：9
解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为：((2 + 1) * 3) = 9

class Solution {
    public int evalRPN(String[] tokens) {
        Stack stack=new Stack<>();
        for(int i=0;i

 

栈的压入，弹出序列

 

输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如，序列 {1,2,3,4,5} 是某栈的压栈序列，序列 {4,5,3,2,1} 是该压栈序列对应的一个弹出序列，但 {4,3,5,1,2} 就不可能是该压栈序列的弹出序列。

 

示例 1：

输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,5,3,2,1]
输出：true
解释：我们可以按以下顺序执行：
push(1), push(2), push(3), push(4), pop() -> 4,
push(5), pop() -> 5, pop() -> 3, pop() -> 2, pop() -> 1

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/zhan-de-ya-ru-dan-chu-xu-lie-lcof
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

 

定义i指向push数组中第一个元素 ，j指向popA的第一个元素 ，

1. 遍历pushA数组并且把pushA数组中的元素依次压入栈中 ，

2. 获取栈顶元素和当前j下标元素是否一样。

3.如果一样则弹出。j++;

注意：栈是否是空？

class Solution {
    public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        Stack stack=new Stack<>();
        int i=0;
        int j=0;
        for(i=0;i

 

 

栈的实现

/**利用顺序表实现采用尾插尾删,时间复杂度是O（1）
 *假设入栈是尾插，时间复杂度是O（N),因为每次尾插都得找尾巴
 *头插法入栈，时间复杂度是O（1），出栈的时候，只需要删除头节点（出栈），时间复杂度是O（1）
 *但是如果非要尾插？就算入栈是O（1），对于出栈因为是单链表，即使最后一个节点我们知道是谁，
 * 但是他的前一个节点我们就不知道了，还得遍历去找这个节点的前驱，时间复杂度又是O（n)所以他最终就是用双向链表来实现一个栈。
 * ***/

E push(E item)  压栈

E pop()  出栈

E peek()  查看栈顶元素

boolean empty()  判断栈是否为空

 

括号匹配问题

有效的字符 

给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，判断字符串是否有效。

输入：s = "()[]{}"
输出：true

1.是左符号的话，入栈；

2.是右括号：判断【i】与栈顶元素peek()是否匹配 ;

如果匹配：则出栈。

3.因为栈当中存储的是左括号，当i遍历完整个字符串，栈还不为空的话，栈当中存储的左元素多

队列

LinkedList->Deque->queue->Collections->Iterable(对于LinkedList来说，可以当作普通的队列，双端队列，双向链表，栈。）先进先出。

offer(),入队

poll(),出队

peek(),队首元素

 

用栈实现队列

//入都入第一个栈，
//出统一出第二个栈的元素，如果哦第二个栈是空，那么把第一个栈所有的元素全倒过来，然后出栈顶元素

//入都入第一个栈，
//出统一出第二个栈的元素，如果哦第二个栈是空，那么把第一个栈所有的元素全倒过来，然后出栈顶元素
class MyQueue {
    private Stack a;// 输入栈
    private Stack b;// 输出栈
    
    public MyQueue() {
        a = new Stack<>();
        b = new Stack<>();
    }
    
    public void push(int x) {
        a.push(x);
    }
    
    public int pop() {
        // 如果b栈为空，则将a栈全部弹出并压入b栈中，然后b.pop()
        if(b.isEmpty()){
            while(!a.isEmpty()){
                b.push(a.pop());
            }
        }
        return b.pop();
    }
    
    public int peek() {
        if(b.isEmpty()){
            while(!a.isEmpty()){
                b.push(a.pop());
            }
        }
        return b.peek();
    }
    
    public boolean empty() {
        return a.isEmpty() && b.isEmpty();
    }
}