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Java Stack Queue使用链表实现堆栈和队列

上传者： 2024-12-14 22:33:17上传 ZIP文件 1.68KB 热度 8次

在Java编程语言中，堆栈（Stack）和队列（Queue）是两种基本的数据结构，它们在处理数据存储和操作时扮演着重要角色。将深入探讨如何使用链表（LinkedList）来实现这两种数据结构。

堆栈是一种后进先出（LIFO，Last In First Out）的数据结构，它的工作原理类似于图书馆的书架，最后放上去的书籍最先被取出。而队列则是一种先进先出（FIFO，First In First Out）的数据结构，就像排队等候，先到的人先服务。

在Java中，java.util.Stack类提供了对堆栈操作的支持，但它实际上是基于Vector类实现的，而不是链表。然而，为了理解链表如何实现堆栈，我们可以自己创建一个基于java.util.LinkedList的堆栈类。LinkedList类实现了Deque接口，这个接口包含了堆栈和队列的操作，因此我们可以通过它来实现堆栈功能。例如，我们可以使用push()方法添加元素到堆栈顶部，pop()方法移除并返回顶部元素，以及peek()方法查看但不移除顶部元素。


import java.util.LinkedList;



public class LinkedListStack {

    private LinkedList stack = new LinkedList<>();



    public void push(Object item) {

        stack.addFirst(item);

    }



    public Object pop() {

        return stack.removeFirst();

    }



    public Object peek() {

        return stack.peekFirst();

    }

}

</object>

接下来，我们讨论队列的实现。在Java中，java.util.Queue接口定义了队列的基本操作，而LinkedList类同样实现了这个接口，因此我们可以直接使用它作为队列。使用add()方法可以在队列尾部添加元素，remove()或poll()方法移除并返回队列头部元素，peek()方法查看但不移除队列头部元素。



import java.util.LinkedList;



public class LinkedListQueue {

    private LinkedList queue = new LinkedList<>();



    public void enqueue(Object item) {

        queue.addLast(item);

    }



    public Object dequeue() {

        return queue.poll();

    }



    public Object front() {

        return queue.peek();

    }

}

</object>

通过链表实现堆栈和队列的优势在于，插入和删除操作的时间复杂度都是O(1)，因为这些操作都在链表的头部或尾部进行，不需要像数组那样移动元素。这使得链表在处理大量数据时性能更优，特别是在需要频繁进行插入和删除操作时。
                            
                            
                            
                            

                                
                            

                        
                    
            
            

                

                    

                        

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