数组结构-栈和队列

1、栈

栈只允许访问一个数据项：即最后插入的数据。溢出这个数据才能访问倒数第二个插入的数据项。它是一种"后进先出"的数据结构。
栈最基本的操作是出栈(Pop)、入栈(Push)，还有其他扩展操作，如查看栈顶元素，判断栈是否为空、是否已满，读取栈的大小等。

/** * 栈是先进后出 * 只能访问栈顶的数据 * *//** * 基于数组来实现栈的基本操作 * 数据项入栈和出栈的时间复杂度均为O(1) * @author dream * */public 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if(isEmpty()){System.out.println("栈中没有数据!");return 0;}return a[top--];}public int size(){return top + 1;}/** * 判断是否满了 * @return */public boolean isFull(){return (top == size - 1);}/** * 是否为空 * @return */public boolean isEmpty(){return (top == -1);}public void display(){for (int i = top; i >= 0; i--) {System.out.println(a[i] + " ");}System.out.println("");}}

2、队列

依然使用数组作为底层容器来实现一个队列的封装

/** * 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， * @author dream * */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++;}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.println(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。这里用数组实现优先级队列。

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(isFull()){   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.println(a[i] + " ");   }   System.out.println(" ");   }}

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。