java栈与队列

3、栈

栈是一种特殊的线性表

栈只能在一端（栈顶）进行操作，往栈里添加元素叫入栈，删除栈里的元素叫出栈，后进的元素先出

官方栈：java.util.Stack

栈的应用：浏览器的前进与后退

如果输入三个网址（假设123三个）

出栈过程（后退操作）：假设现在正在看3，想要返回2，需要将3移出栈，同理再想看1，将2移出栈，这两个元素组成的新栈从栈顶到栈底依次为：2、3

入栈过程（前进操作）：后退到1后，想要回到2页面，就得把2移回来，重新变成栈顶

上述操作体现“先进后出”思想

4、队列

队列也是一种特殊的线性表

队列可以两端操作，但两端操作分别受限，队尾只能添加元素（入队），队头只能删除元素（出队）

类比排队买票，如果要买票就得从队尾排，买完票就从队头出来，中间叫插队，是不允许的

因为队列在头尾进行操作，所以最好用“双向链表” 

官方队列：Queue 

利用栈实现队列：准备两个栈（inStack,outStack）

入队：将元素push进inStack中

出队：如果outStack为空，由于出队要从队头出，那么把inStack中的元素push进outStack，再pop栈顶元素

如果不为空，比如已弹出一个元素其他元素还在里面，还是pop栈顶元素

class MyQueue {
    private Stack<Integer> inStack;
    private Stack<Integer> outStack;
    public MyQueue() {
        inStack = new Stack<>();
        outStack = new Stack<>();
    }
    //入队
    public void push(int x) {
        inStack.push(x);
    }
    //出队
    public int pop() {
        if(outStack.isEmpty()){
            while(!inStack.isEmpty()){  //如果inStack不为空，把inStack内元素放入outStack中
                outStack.push(inStack.pop());
            }
        }
        return outStack.pop();   //弹出栈顶元素
    }
    //获取队头
    public int peek() {
        if(outStack.isEmpty()){
            while(!inStack.isEmpty()){  //如果inStack不为空，把inStack内元素放入outStack中
                outStack.push(inStack.pop());
            }
        }
        return outStack.peek();        
    }
    //判断队列是否为空
    public boolean empty() {
        return inStack.isEmpty() && outStack.isEmpty(); //两个栈都为空
    }
}

 双端队列：在头尾分别都可以添加或删除元素

循环队列：动态数组实现

指针front指向队头，从队头删除元素时，front指针指向下一位；当数组最后一位已被占用且front前尚有空位，添加元素会在前面的空位进行添加；数组满时就动态扩容

front使用int，实际存储的是数组下标

假设front目前位于数组的最后一位，再次添加元素时front需要到数组0位置而不是length+1，所以要写 front = (front + 1) % elements.length

动态扩容：由于是循环的，扩容后希望头指针就指在首元素位置，所以进行front重置；也因此，让newElements找到对应的元素要使用 (i + front) % elements.length；