java中堆栈和队列的实现方式

java中堆栈和队列的实现方式

队列和栈区别：队列先进先出，栈先进后出。

队列的实现—利用Queue接口

堆栈的实现—利用Deque接口

使用ArrayDeque类实例化队列和栈

队列的实现—利用Queue接口：

该接口在java5中新增加，用以支持队列的常见操作。该接口扩展了java.util.Collection接口。

接口声明：

public interface Queue<E>extends Collection<E>

主要方法：除了基本的 Collection 操作外，队列主要提供的插入、移除和检查操作。并且每个方法都存在两种形式：一种抛出异常（操作失败时），另一种返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操作）。如下图：

操作	抛出异常	返回特殊值
插入	add(e)	offer(e)
移除	remove()	poll()
检查	element()	peek()

其中有返回特殊值的三个方法是Queue接口特意为队列实现的，因此我们应使用这三个方法。

Queue 实现通常不允许插入 null 元素，尽管某些实现（如 LinkedList）并不禁止插入 null。即使在允许 null 的实现中，也不应该将 null 插入到 Queue 中，因为 null 也用作 poll 方法的一个特殊返回值，表明队列不包含元素。

实例化队列：可以使用LinkedList类实现了Queue接口，因此我们可以把LinkedList当成Queue来用。

//@xue
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class Test {
public static void main(String[] args) {
Queue<String> queue = new LinkedList<String> ();
queue.offer("x");
queue.offer("u");
queue.offer("e");
while(!queue.isEmpty()){
System.out.print(queue.poll()+" ");
}
}
}

堆栈的实现—利用Deque接口:

接口声明：

public interface Deque<E>extends Queue<E>

此接口扩展了 Queue 接口。一个线性 collection，支持在两端插入和移除元素。名称 deque 是“double ended queue（双端队列）”的缩写，通常读为“deck”。大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制，但此接口既支持有容量限制的双端队列，也支持没有固定大小限制的双端队列。

主要方法：其用于堆栈的主要方法如下图：

操作	堆栈方法
插入	push(e)
移除	pop()
检查	peek()

实例化堆栈：可以使用LinkedList类实现了Deque接口，因此我们可以把LinkedList当成Deque来用。

//@xue
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

public class Test {
public static void main(String[] args) {
Deque<String> stack= new LinkedList<String>();
stack.push("x");
stack.push("u");
stack.push("e");
while(!stack.isEmpty()){
System.out.print(stack.pop());
}
}
}

使用ArrayDeque类实例化队列和栈：

接口声明：

public class ArrayDeque<E>
extends AbstractCollection<E>
implements Deque<E>, Cloneable, Serializable

该类是Deque接口的大小可变数组的实现。数组双端队列没有容量限制；它们可根据需要增加以支持使用。它们不是线程安全的；在没有外部同步时，它们不支持多个线程的并发访问。禁止 null 元素。此类很可能在用作堆栈时快于 Stack，在用作队列时快于 LinkedList。

主要方法：

操作	队列方法
插入	offer(e)
移除	poll()
检查	peek()

操作	堆栈方法
插入	push(e)
移除	pop()
检查	peek()

实例化堆栈和队列：可以new一个ArrayDeque的对象，既可以当队列由可以当队列来使用。

堆栈的实例：

//@xue
import java.util.ArrayDeque;

public class Test {
public static void main(String[] args) {
ArrayDeque<String> stack = new ArrayDeque<String> ();
stack.push("x");
stack.push("u");
stack.push("e");
while(!stack.isEmpty()){
System.out.print(stack.pop());
}
}
}

队列的实例：

//@xue
import java.util.ArrayDeque;

public class Test {
public static void main(String[] args) {
ArrayDeque<String> queue = new ArrayDeque<String> ();
queue.offer("x");
queue.offer("u");
queue.offer("e");
while(!queue.isEmpty()){
System.out.print(queue.poll()+" ");
}
}
}

关于 Queue的API ，参考 这儿

关于 Deque 的API，参考 这儿

关于 ArrayDeque的API，参考这儿