栈:
再说链表的实现栈之前,我们先回顾一下什么是栈:
栈基本概念:
栈
(stack)是限定在表尾进行插入和删除操作的线性表(或单链表)。
//只能在一段进行插入和删除,因此不存在,在中间进行插入
栈顶
(top):允许插入和删除的一端。而另一端称为栈底(bottom)
空栈
:不含任何数据元素的栈。
后进先出
两个基本操作:
栈的插入操作(push),叫做进栈,或压栈,或入栈
删除操作(pop),叫做出栈,或弹栈
接下来具体说下用链表实现栈的思想:
首先要确定把链表的头节点作为栈顶还是为节点作为栈顶–》
上一篇文章已经写到了链表的add方法和remove方法,通过代码我们可以发现,add方法不管头插还是尾插,时间复杂度都为o(n),而remove就不一样了,当从头删的时候只需要移动指针,而从尾删除的时候需要遍历整个链表,所以我们就把链表的尾部当作栈底,头部当作栈头。
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190920182519422.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lpcXVhbmxhb3NoaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
由于栈是特殊的线性表,只是加了一些限制,所以直接上代码:
public class LinkedStack<E> implements Stack<E> {
private LinkedList<E> list ;
public LinkedStack() {
list = new LinkedList<E>();
}
@Override
public int getSize() {
return list.getSize();
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return list.isEmpty();
}
@Override
public void push(E e) {
list.addFirst(e);
}
@Override
public E pop() {
return list.removeFirst();
}
@Override
public E peek() {
return list.getFirst();
}
@Override
public void clear() {
list.clear();
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder sb =new StringBuilder();
sb.append("LinkedStack: size="+getSize()+"\n");
if(isEmpty()) {
sb.append("[]");
}else {
sb.append('[');
for(int i=0;i<getSize();i++) {
sb.append(list.get(i));
if(i!=getSize()-1) {
sb.append(',');
} else {
sb.append(']');
}
}
}
return sb.toString();
}
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if(obj == null) {
return false;
}
if(obj == this) {
return true;
}
if(obj instanceof LinkedStack) {
LinkedStack<E> stack = (LinkedStack<E>) obj;
return list.equals(stack.list);
}
return false;
}
}
队列
我们先回顾一下队列的概念:
队列是一种特殊的线性表
队列仅能在线性表的两端进行操作
-队头(Front):取出数据元素的一端
-队尾(Rear):插入数据元素的一端
队列的特性:
-先进先出
下来我们用链表来实现一下队列这种结构:
首先我们需要确定队头和队尾的位置:
头部进行插入的时间复杂度 O(1)
在这里插入代码片头部进行删除的时间复杂度 O(1)
尾部进行插入的时间复杂度 O(1)
尾部进行删除的时间复杂度 O(n)
所以,我们在实现队列的时候最优的选的就是在尾部进行插入,头部进行删除
类图如下:
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190920190904100.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lpcXVhbmxhb3NoaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
代码如下:
public class LinkedQueue<E> implements Queue<E> {
private LinkedList<E> list;
public LinkedQueue() {
list = new LinkedList<E>();
}
@Override
public int getSize() {
return list.getSize();
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return list.isEmpty();
}
@Override
public void clear() {
list.clear();
}
@Override
public void enqueue(E e) {
list.addLast(e);
}
@Override
public E dequeue() {
return list.removeFirst();
}
@Override
public E getFront() {
return list.getFirst();
}
@Override
public E getRear() {
return list.getLast();
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("LinkedQueue: size="+getSize()+"\n");
if(isEmpty()) {
sb.append("[]");
}else {
sb.append('[');
for(int i=0;i<getSize();i++) {
sb.append(list.get(i));
if(i!=getSize()-1) {
sb.append(',');
} else {
sb.append(']');
}
}
}
return sb.toString();
}
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if(obj == null) {
return false;
}
if(obj == this) {
return true;
}
if(obj instanceof LinkedQueue) {
LinkedQueue<E> stack = (LinkedQueue<E>) obj;
return list.equals(stack.list);
}
return false;
}
}