本文小编为大家详细介绍“如何写Java栈和队列”，内容详细，步骤清晰，细节处理妥当，希望这篇“如何写Java栈和队列”文章能帮助大家解决疑惑，下面跟着小编的思路慢慢深入，一起来学习新知识吧。
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我们知道，在数组中，若知道数据项的下标，便可立即访问该数据项，或者通过顺序搜索数据项，访问到数组中的各个数据项。但是栈和队列不同，它们的访问是受限制的，即在特定时刻只有一个数据项可以被读取或者被删除。众所周知，栈是先进后出，只能访问栈顶的数据，队列是先进先出，只能访问头部数据。这里不再赘述。
栈的主要机制可以用数组来实现，也可以用链表来实现，下面用数组来实现栈的基本操作：
class ArrayStack {
private long[] a;
private int size; //栈数组的大小
private int top; //栈顶
public ArrayStack(int maxSize) {
this.size = maxSize;
this.a = new long[size];
this.top = -1; //表示空栈
}
public void push(long value) {//入栈
if(isFull()) {
System.out.println("栈已满！");
return;
}
a[++top] = value;
}
public long peek() {//返回栈顶内容，但不删除
if(isEmpty()) {
System.out.println("栈中没有数据");
return 0;
}
return a[top];
}
public long pop() { //弹出栈顶内容，删除
if(isEmpty()) {
System.out.println("栈中没有数据！");
return 0;
}
return a[top--];
}
public int size() {
return top + 1;
}
public boolean isEmpty() {
return (top == -1);
}
public boolean isFull() {
return (top == size -1);
}
public void display() {
for(int i = top; i >= 0; i--) {
System.out.print(a[i] + " ");
}
System.out.println("");
}
}数据项入栈和出栈的时间复杂度均为O(1)。这也就是说，栈操作所消耗的时间不依赖于栈中数据项的个数，因此操作时间很短。栈不需要比较和移动操作。
队列也可以用数组来实现，不过这里有个问题，当数组下标满了后就不能再添加了，但是数组前面由于已经删除队列头的数据了，导致空。所以队列我们可以用循环数组来实现，见下面的代码：
public class RoundQueue {
private long[] a;
private int size; //数组大小
private int nItems; //实际存储数量
private int front; //头
private int rear; //尾
public RoundQueue(int maxSize) {
this.size = maxSize;
a = new long[size];
front = 0;
rear = -1;
nItems = 0;
}
public void insert(long value) {
if(isFull()){
System.out.println("队列已满");
return;
}
rear = ++rear % size;
a[rear] = value; //尾指针满了就循环到0处,这句相当于下面注释内容
nItems++;
/* if(rear == size-1){
rear = -1;
}
a[++rear] = value;
*/
}
public long remove() {
if(isEmpty()) {
System.out.println("队列为空！");
return 0;
}
nItems--;
front = front % size;
return a[front++];
}
public void display() {
if(isEmpty()) {
System.out.println("队列为空！");
return;
}
int item = front;
for(int i = 0; i < nItems; i++) {
System.out.print(a[item++ % size] + " ");
}
System.out.println("");
}
public long peek() {
if(isEmpty()) {
System.out.println("队列为空！");
return 0;
}
return a[front];
}
public boolean isFull() {
return (nItems == size);
}
public boolean isEmpty() {
return (nItems == 0);
}
public int size() {
return nItems;
}
}和栈一样，队列中插入数据项和删除数据项的时间复杂度均为O(1)。
还有个优先级队列，优先级队列是比栈和队列更专用的数据结构。优先级队列与上面普通的队列相比，主要区别在于队列中的元素是有序的，关键字最小（或者最大）的数据项总在队头。数据项插入的时候会按照顺序插入到合适的位置以确保队列的顺序。优先级队列的内部实现可以用数组或者一种特别的树——堆来实现。
public class PriorityQueue {
private long[] a;
private int size;
private int nItems;//元素个数
public PriorityQueue(int maxSize) {
size = maxSize;
nItems = 0;
a = new long[size];
}
public void insert(long value) {
if(isFull()){
System.out.println("队列已满！");
return;
}
int j;
if(nItems == 0) { //空队列直接添加
a[nItems++] = value;
}
else{//将数组中的数字依照下标按照从大到小排列
for(j = nItems-1; j >= 0; j--) {
if(value > a[j]){
a[j+1] = a[j];
}
else {
break;
}
}
a[j+1] = value;
nItems++;
}
}
public long remove() {
if(isEmpty()){
System.out.println("队列为空！");
return 0;
}
return a[--nItems];
}
public long peekMin() {
return a[nItems-1];
}
public boolean isFull() {
return (nItems == size);
}
public boolean isEmpty() {
return (nItems == 0);
}
public int size() {
return nItems;
}
public void display() {
for(int i = nItems-1; i >= 0; i--) {
System.out.print(a[i] + " ");
}
System.out.println(" ");
}
}这里实现的优先级队列中，插入操作需要 O(N) 的时间，而删除操作则需要 O(1) 的时间。
读到这里，这篇“如何写Java栈和队列”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注创新互联行业资讯频道。
