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栈是一种受限的线性数据结构,所谓受限是指栈只暴露栈顶和栈底的操作,栈的特性是先进后出。我们将栈的常用操作封装成接口,方便使用多种方法实现,例如数组、链表等。
栈的常用操作主要有,元素数量、是否为空、入栈、出栈、获取下一个出栈的元素。
java
public interface Stack<E> {
int getSize();
boolean isEmpty();
void push(E e);
E pop();
E peek();
}
使用数组方式实现栈结构
java
public class ArrayStack<E> implements Stack<E> {
Array<E> array;
public ArrayStack(int capacity) {
array = new Array<>(capacity);
}
public ArrayStack() {
array = new Array<>();
}
@Override
public int getSize() {
return array.getSize();
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return array.getSize() == 0;
}
@Override
public void push(E e) {
array.addLast(e);
}
@Override
public E pop() {
return array.removeLast();
}
@Override
public E peek() {
return array.getLast();
}
public int getCapacity() {
return array.getCapacity();
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append("Stack: ");
res.append('[');
for (int i = 0; i < array.getSize(); i++) {
res.append(array.get(i));
if (i != array.getSize() - 1) {
res.append(",");
}
}
res.append("] top");
return res.toString();
}
}
使用数组实现队列结构
队列(queue)是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表。将队列的操作封装成接口,方便后续使用其他方式进行实现,接口代码如下:
java
public interface Queue<E> {
int getSize();
boolean isEmpty();
void enqueue(E e);
E dequeue();
E getFront();
}
编码实现
java
public class ArrayQueue<E> implements Queue<E> {
private Array<E> array;
public ArrayQueue(int capacity) {
array = new Array<>(capacity);
}
public ArrayQueue() {
array = new Array<>();
}
@Override
public int getSize() {
return array.getSize();
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return array.isEmpty();
}
@Override
public void enqueue(E e) {
array.addLast(e);
}
@Override
public E dequeue() {
return array.removeFirst();
}
@Override
public E getFront() {
return array.getFirst();
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append("Queue: ");
res.append("front [");
for (int i = 0; i < array.getSize(); i++) {
res.append(array.get(i));
if (i != array.getSize() - 1) {
res.append(",");
}
}
res.append("] tail");
return res.toString();
}
public static void main(String[] args) {
ArrayQueue<Integer> queue = new ArrayQueue<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
queue.enqueue(i);
System.out.println(queue);
if (i % 3 == 2) {
queue.dequeue();
System.out.println(queue);
}
}
}
}