代码随想录算法训练营第十天 | 栈和队列

LeetCode 232.用栈实现队列
LeetCode 225. 用队列实现栈

java 中的栈

栈是一种数据结构 先进后出
java 中栈可以用 Stack 类表示。也可以用 Deque（双端队列）和 LinkedList 类表示。
压栈（push）、出栈（pop）、查看栈顶元素（peek）和获取栈的大小（size）。

Stack 类
底层是数组。
压栈时，元素会被加入数组的末尾；出栈时，数组末尾的元素被弹出。查看栈顶元素时，返回数组末尾的元素即可。
数组实现的栈的优点是速度快、效率高。缺点是数组大小是固定的，当栈中的元素数量超过数组大小时，需要进行扩容。扩容会带来额外的空间和时间开销。
另一种实现栈的方式是使用链表。链表实现的栈可以动态地增加和删除元素，不需要扩容。

Stack<Integer> stack = new Stack<>();

// 
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);

// peek
System.out.println(stack.peek());  // 3

// pop
System.out.println(stack.pop());  // 3
System.out.println(stack.pop());  // 2
System.out.println(stack.pop());  // 1

// 是否为空
System.out.println(stack.isEmpty());  // true

LinkedList 类

LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<>();

// push
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);

// peek
System.out.println(stack.peek()); // 输出3

// pop
System.out.println(stack.pop()); // 输出3
System.out.println(stack.pop()); // 输出2
System.out.println(stack.pop()); // 输出1

// 判断栈是否为空
System.out.println(stack.isEmpty()); // 输出true

栈的应用

• 计算表达式。通过将中缀表达式转换为后缀表达式，然后使用栈计算后缀表达式来得到正确的结果。
• 括号匹配。使用栈来判断表达式中的括号是否匹配。
• 逆序输出。可以使用栈来逆序输出一个字符串。

java 中的队列

图来源于 Java数据结构10-死磕Java队列-基础篇

方法	作用	返回值
add	增加一个元索	如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常
remove	移除并返回队列头部的元素	如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
element	返回队列头部的元素	如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
offer	添加一个元素并返回true	如果队列已满，则返回false
poll	移除并返问队列头部的元素	如果队列为空，则返回null
peek	返回队列头部的元素	如果队列为空，则返回null
put	添加一个元素	如果队列满，则阻塞
put	添加一个元素	如果队列满，则阻塞
take	移除并返回队列头部的元素	如果队列为空，则阻塞

Java常用队列

类名	是否阻塞	是否线程安全	是否有界	特点
LinkedList	非阻塞	线程安全	可选有界	基于链表
ArrayBlockingQueue	阻塞	线程安全	有界	基于数组的有界队列
LinkedBlockingQueue	阻塞	线程安全	可选有界	基于链表的无界队列
ConcurrentLinkedQueue	非阻塞	线程安全	无界	基于链表
PriorityBlockingQueue	阻塞	线程安全	无界	基于优先次序的无界队列
PriorityQueue	非阻塞	非线程安全	无界
SynchronousQueue	阻塞	线程安全	无数据队列	内部没有容器的队列 较特别
LinkedBlockingQueue	阻塞	线程安全	无界
DelayQueue	阻塞	线程安全	无界	基于时间优先级的队列
LinkedTrmsferQueue	阻塞	线程安全	无界	基于链表