数据结构第三课---栈和队列

栈和队列都是属于两种特殊的线性表，栈是只能够在表尾执行插入和删除操作，也就是先进后出，但是队列则是先进先出，只能够在队列的头部出，在尾部进行添加，栈和队列在实际中的应用还是比较多的，栈在迷宫，棋类，机器学习方面用处是比较多的，队列的话对现实生活中的一些排队问题的解决，模拟一些离散的事件。

栈的应用，在这通过java中的LinkList的addFirst和removeFirst，getFirst，removeAll来模拟栈的相关操作。每次添加数据将数据添加到第一位，然后之前插入的数据将会被向后移，我们通过getFirst获得数据就是在当前栈的顶部的了。LinkList底层是通过双向链表来实现的，在这里通过 LinkList来模拟栈和队列的实现而不是通过ArrayList来模拟的原因是，ArrayList的底层实现是通过数组来实现的，所以说其大小是一开始就分配好的了，随着插入数据的增加，然后不断的为其分配内存，底层是通过顺序表来实现的，所以说执行插入删除操作的时候是比较麻烦的，但还对其遍历是比较方便的，LinkList是通过链表，所以删除，插入等操作是比较方便的，但是遍历是比较的。栈和队列执行的操作主要是插入，删除，所以用LinkList来模拟。

代码实例：

<span style="font-size:18px;">public Class Stack <T>{private LinkList <T> data = new LinkList <T> ();public void push (T) {data.addFirst(T);} public T peek (){return data.getFirst();}public T pop (){return data.removeFirst();}public boolean empty (){return data.isEmpty();}public void clearAll () {data.removeAll ();}}</span>

完成了栈的相关模拟，我们可以通过栈来完成一些操作了，模拟一些现实情况。

<span style="font-size:18px;">//将十进制数转化为八进制数public void convertNum (int a){Stack <int> stack = new Stack <int> ();while (a/8 != 0){stack.push(a%8);a = a/8;}stack.push(a%8);for (int i: stack)system.out.print(stack.pop());} //检测输入文字中的括号是否匹配完整public boolean testBracket (String s){char a [] = s.toCharArray ();Stack <String> stack = new Stack <String> ();for (int i = 0; i < = a.length; i++){if (a[i] == '{' || a[i] == '（')stack.push(a[i]);else if (a[i] == '}' || a[i] == ')')stack.pop();}if (stack.empty())return true;return false;}//行编辑程序的模拟，退格符是#，退行符是@，public void lineEdit (String s){char a [] = s.toCharArray();Stack <String> stack = new Stack <String> ();for (int i = 0; i < a.length; i++){if (a[i] != '#' && a[i] != '@')stack.push(a[i]);else if (a[i] == '#'){if (stack.empty())stack.push (a[i]);elsestack.pop();}else stack.clearAll();}} </span>

对于栈，在递归中用到的，通过一个递归工作栈，来盛放当前处在工作状态的函数，递归的过程中首先放入的必定是最后执行，类似于栈的先进后出，这样来标记递归函数在执行的过程中，各个变量之间的数量变化，能够很清晰的看到递归执行的整个过程。

通过LinkList来模拟队列的实现，和栈唯一不同的地方就是在数据插入的时候，栈需要我们在第一个位置处进行插入，但是在队列中，我们是直接在其尾部进行插入的。

<span style="font-size:18px;">public Class Queue <T>{private LinkList <T> queue = new LinkList <T> ();public void push (T){queue.add(T);}public T peek (T){return queue.getFirst();}public T pop (T){return queue.removeFirst();}  public boolen empty (){return queue.isEmpty();}public void clearAll (){queue.removeAll();}}</span>