数据结构与算法(五) 队列

395 阅读2分钟

队列

队列 (Queue)

定义

队列是一种特殊的线性表(只能操作队头front 和 队尾rear)

  • 先进先出原则(First In First Out) FIFO
  • 队尾(rear):只能进行入队操作(enQueue)->添加元素
  • 队头(front):只能进行出队(deQueue) ->取出元素
  • 一般底层由双链表来实现

接口设计

int size();//大小
boolean isEmpty(); //是否为空
void enQueue(element); //入队
E deQueue();//出队
E front();// 最前面元素
void clear();//清空

双端队列 (DeQue) Double Ended Queue

定义

  • 双端队列是能在头尾两端都可以添加和删除的队列
  • 一般底层由双链表来实现

接口设计

int size();//大小
boolean isEmpty(); //是否为空
void enQueueFront(element); //从队头入队
void enQueueRear(element); //从队尾入队
void deQueueFront(element); //从队头出队
void deQueueRear(element); //从队尾出队
E deQueue();//出队
E front();// 最前面元素
void clear();//清空

循环队列(Circle Queue)

  • 底层一般由数组实现
  • 扩容问题

1、原理

2、扩容问题

双端循环队列

类似于动态数组,只是在动态数组的基础上缺少插入的操作。

用栈实现队列 (leetCode 232)

题目

使用栈实现队列的下列操作:

push(x) -- 将一个元素放入队列的尾部。 pop() -- 从队列首部移除元素。 peek() -- 返回队列首部的元素。 empty() -- 返回队列是否为空。 示例:

MyQueue queue = new MyQueue();

queue.push(1); queue.push(2);
queue.peek(); // 返回 1 queue.pop(); // 返回 1 queue.empty(); // 返回 false 说明:

你只能使用标准的栈操作 -- 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。 你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个栈,只要是标准的栈操作即可。 假设所有操作都是有效的 (例如,一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作)。

来源:力扣(LeetCode) 链接:leetcode-cn.com/problems/im… 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

思路

inStack 和 outStack

  • 入队时候push到 inStack
  • 出队的时候
    • 如果outStack为空 将所有inStack 进行pop 并push到outStack中, 再将outStack栈顶元素pop
    • 如果outStack不为空 直接将outStack栈顶元素pop

代码

public class MyQueue {

	private Stack<Integer> inStack;
	private Stack<Integer> outStack;

	public MyQueue() {
		inStack = new Stack<>();
		outStack = new Stack<>();
	}

	/** Push element x to the back of queue. */
	public void push(int x) {
		inStack.push(x);
	}

	/** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
	public int pop() {
		cheackOutStack();
		return outStack.pop();
	}

	/** Get the front element. */
	public int peek() {
		cheackOutStack();
		return outStack.peek();
	}

	/** Returns whether the queue is empty. */
	public boolean empty() {
		return outStack.empty() && inStack.empty();
	}
	
	void cheackOutStack() {
		if (outStack.empty()) {
			while (!inStack.empty()) {
				outStack.push(inStack.pop());
			}
		}
	}
}

喜欢的可以关注下我的公众号,会在第一时间更新