Java - 栈和队列

1.栈(Stack)

1.1 概念

栈：一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈
顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。
压栈：栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈，入数据在栈顶。
出栈：栈的删除操作叫做出栈。出数据在栈顶。

1.2 栈的用处

（1）入栈和出栈的顺序
示例：

（2）中缀表达式转为后缀表达式（逆波兰表达式）（了解）
第一步：先乘除，后加减，给它加括号。
第二步：运算符放到当前颜色括号的后边。
第三步：把所有括号都去掉即可得到后缀表达式。

（3）要会计算后缀表达式（这个要会）
下标i向后遍历，遇到数字进栈，遇到运算符出栈，先出栈的放在运算符右边，运算之后再放入栈中，依次计算即可。

1.3 栈的方法

Stack

栈中的方法：

1.利用顺序表实现，即使用尾插 +尾删的方式实现
2.利用链表实现，则头尾皆可。（单链表用头插+头删法（尾插法不可以，太麻烦）。或者使用双向链表。）

1.4 相关题目

Leetcode题：
150题 逆波兰表达式求值

    public int evalRPN(String[] tokens) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();

        for(int i = 0;i < tokens.length;i++) {
            String val = tokens[i];
            if(isOperation(val) == false) {
                //如果不是运算符
                stack.push(Integer.parseInt(val));
            }else {
                //到底啥运算符？？？？
                int num2 = stack.pop();
                int num1 = stack.pop();
                switch(val) {
                    case "+":
                        stack.push(num1+num2);
                        break;
                    case "-":
                        stack.push(num1-num2);
                        break;
                    case "*":
                        stack.push(num1*num2);
                        break;
                    case "/":
                        stack.push(num1/num2);
                        break;
                }
            }
        }
        return stack.pop();
    }
    private boolean isOperation(String x) {
        if(x.equals("+") || x.equals("-") ||x.equals("*") ||x.equals("/")) {
            return true;
        }
        return false;
    }

155题 最小栈

class MinStack {
    private Stack<Integer> stack;
    private Stack<Integer> minStack;

    public MinStack() {
        stack = new Stack<>();
        minStack = new Stack<>();
    }

    public void push(int val) {
        stack.push(val);
        if(!minStack.empty()) {
            int top = minStack.peek();
            //比较 小于等于的话 也要放进去
            if(val <= top) {
                minStack.push(val);
            }
        }else{
            minStack.push(val);
        }
    }

    public void pop() {
        int popVal = stack.pop();
        if(!minStack.empty()) {
            int top = minStack.peek();
            if(top == popVal) {
                minStack.pop();
            }
        }
    }

    public int top() {
        return stack.peek();
    }

    public int getMin() {
        return minStack.peek();
    }
}

20题 有效的括号

public boolean isValid(String s) {
    Stack<Character> stack = new Stack<>();

    for(int i = 0; i < s.length();i++) {
        char ch = s.charAt(i);
        if(ch == '(' || ch == '[' || ch == '{') {
            //如果是左括号 直接入栈
            stack.push(ch);
        }else{
            //遇到了右括号
            if(stack.empty()) {
                //右括号多
                System.out.println("右括号多");
                return false;
            }
            char top = stack.peek();//哪个左括号
            if(top == '{' && ch == '}' || top == '[' && ch == ']' || top == '(' && ch == ')') {
                stack.pop();
            }else{
                //左右括号不匹配
                System.out.println("左右括号不匹配");
                return false;
            }
        }
    }
    if(!stack.empty()) {
        //左括号多
        System.out.println("左括号多");
        return false;
    }
    return true;
}

牛客：JZ31题 栈的压入、弹出序列
牛客JZ31题超链接

import java.util.*;

public class Solution {
    public boolean IsPopOrder(int [] pushA,int [] popA) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        int j = 0;
        for(int i = 0; i < pushA.length;i++) {
            stack.push(pushA[i]);
            while (!stack.empty()&& j< popA.length && stack.peek() == popA[j]){
                stack.pop();
                j++;
            }
        }
        return stack.empty();
    }
}

2.队列(Queue)

2.1 概念

队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出FIFO(First In First Out)入队列：进行插入操作的一端称为队尾（Tail/Rear）出队列：进行删除操作的一端称为队头（Head/Front）

常用：offer()、poll()、peek()

2.2 双端队列 (Deque)

双端队列（deque）是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列，deque是“double ended queue”的简称。那就说明元素可以从队头出队和入队，也可以从队尾出队和入队。

Deque

2.3 相关题目

3.用队列实现栈。OJ链接
4.用栈实现队列。OJ链接