栈与队列总结

灵魂四问：

1. python/Java中stack，queue 是容器么？
2. 我们使用的stack，queue是属于那个版本的STL？
3. 我们使用的stack，queue是如何实现的？
4. stack，queue 提供迭代器来遍历空间么？

1.python/Java中stack，queue 是容器么？

无论是在Python还是Java中，stack和queue都可以作为容器来存储和管理数据。它们提供了特定的操作，以便按照特定的顺序处理数据。

1. queue 是一种容器适配器，专门设计用于在FIFO上下文中(先进先出）操作，其中元素从容器的一端插入并从另一端提取.
2. 栈是一种容器适配器，专门设计用于在LIFO上下文中（后进先出）操作，其中元素仅从容器的一端插入和提取。

stacks 被实现为容器适配器，它是使用特定容器类的封装对象作为其底层容器的类，提供一组特定的成员函数来访问其元素。从特定容器的“后面” 送入 / 弹出元素，该容器称为栈的顶部（top）。

底层容器可以是任何标准容器类模板或一些其他专门设计的容器类。容器应支持以下操作：

• empty
• size
• back
• push_back
• pop_back

2和3.我们使用的stack，queue是属于那个版本的STL？stack，queue是如何实现的？

STL（Standard Template Library）是C++标准库中的一个重要组成部分，提供了许多通用的数据结构和算法。然而，Python和Java中的stack和queue并不直接属于STL。

• Python中的stack和queue：在Python中，stack和queue并不是STL的一部分。Python提供了内置的数据类型列表（list），可以方便地实现栈和队列的功能。通过使用列表的append()和pop()方法，可以模拟栈的操作。而使用列表和collections模块中的deque类，可以实现队列的功能。

• Java中的stack和queue：Java的标准库中包含了一个java.util包，其中提供了Stack类和Queue接口，用于实现栈和队列的功能。这些类和接口并非直接属于STL，而是Java的标准库提供的数据结构和算法。

4.stack，queue 提供迭代器来遍历空间么？

在Java中，stack和queue提供了迭代器来遍历其中的元素。

栈中所有元素必须符合先进后出规则，所以栈不提供走访功能，也不提供迭代器(iterator)。

队列只允许在表的一端插入,在另一端删除,允许插入的一端叫做队尾,允许删除的一端叫做队头,是一种先进先出线性表。queue不提供遍历功能，也不提供迭代器。

在Python中，可以使用`for`循环来迭代遍历stack和queue中的元素。对于栈（stack），可以直接使用列表（list）对象进行迭代。对于队列（queue），可以使用collections模块中的deque类，并通过`for`循环迭代遍历。

# 遍历栈（stack）  
stack = [1, 2, 3, 4, 5]  
for item in stack:  
    print(item)  
  
# 遍历队列（queue）  
from collections import deque  
queue = deque([1, 2, 3, 4, 5])  
for item in queue:  
    print(item) 

在Java中，可以使用迭代器（Iterator）来遍历stack和queue中的元素。Stack类和Queue接口都提供了iterator()方法，返回一个迭代器对象，可以使用`while`循环和`hasNext()`方法来遍历元素。

以下是Java中使用迭代器遍历栈和队列的示例代码：

// 遍历栈（stack）  
import java.util.Stack;  
Stack stack = new Stack<>();  
stack.push(1);  
stack.push(2);  
stack.push(3);  
while (!stack.isEmpty()) {  
    int item = stack.pop();  
    System.out.println(item);  
}  
  
// 遍历队列（queue）  
import java.util.Queue;  
import java.util.LinkedList;  
Queue queue = new LinkedList<>();  
queue.add(1);  
queue.add(2);  
queue.add(3);  
while (!queue.isEmpty()) {  
    int item = queue.poll();  
    System.out.println(item);  
}  

可以出一道面试题：栈里面的元素在内存中是连续分布的么？

Python中的栈：在Python中，栈的实现是基于列表（list）数据类型。列表是一种动态数组，它在内存中以连续的块存储元素。当列表中的元素数量超过当前分配的内存空间时，Python会自动重新分配更大的内存块，并将现有元素复制到新的内存空间中。这意味着列表中的元素在内存中的分布是动态变化的，不一定是连续的。

Java中的栈：在Java中，栈是通过堆栈帧（stack frame）的方式实现的。每当调用一个方法时，Java虚拟机都会创建一个堆栈帧，用于存储该方法的局部变量、参数和返回地址等信息。堆栈帧在内存中以链式结构的形式存在，而不是连续分布的。当方法执行完毕后，相应的堆栈帧会被销毁，释放内存空间。

栈和队列的应用

代码随想录 (programmercarl.com)