Java 栈与队列超详细分析讲解

public class MyStack {
    public int[] elem;
    public int usedSize;

    public MyStack() {
        this.elem = new int[4];
    }

    // 放入元素
    public void push(int val) {
        if(isFull()) {
            // 如果放满了，二倍扩容
            this.elem = Arrays.copyOf(elem,2 * elem.length);
        }
        this.elem[this.usedSize++] = val;
    }
    // 获取栈顶元素并弹出
    public int pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈为空！");
        }
        usedSize--;
        return elem[usedSize];
    }
    // 获取栈顶元素
    public int peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈为空！");
        }
        return elem[usedSize-1];
    }
    // 是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return usedSize == 0;
    }
    // 是否满了
    public boolean isFull() {
        return elem.length == usedSize;
    }
}

// 普通队列
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(1);// 队尾入
int top = queue.peek();// 获取队头元素
queue.poll();// 弹出队尾元素并返回

// 双端队列
Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
deque.offer(1);// 默认队尾入
deque.offerFirst(2);// 队头入
deque.offerLast(3);// 队尾入

deque.peekFirst();// 获取队头元素
deque.peekLast();// 获取队尾元素

deque.pollFirst();// 弹出队头元素并返回
deque.pollLast();// 弹出队尾元素并返回

/**
 * 每个节点
 */
class Node{
    public int val;
    public Node next;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
    }
}
public class MyQueue {
    public Node head;
    public Node tail;

    /**
     * 插入元素 -- 尾插法
     * @param val
     */
    public void offer(int val) {
        Node node = new Node(val);
        if (head == null) {
            head = node;
            tail = node;
        }else {
            tail.next = node;
            tail = tail.next;
        }
    }

    /**
     * 出队列
     */
    public int poll() {
        if(isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空！");
        }
        int val = head.val;
        head = head.next;
        return val;
    }

    /**
     * 获取队头元素
     */
    public int peek() {
        if(isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空！");
        }
        return head.val;
    }
    
    // 队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return head == null;
    }
}

public class MyCircularQueue {
    public int[] elem;
    public int front;// 队头下标
    public int rear;// 队尾下标
    boolean flag = true;// 是否为空

    public MyCircularQueue(int k) {
        elem = new int[k];
    }

    // 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
    public boolean enQueue(int value) {
        if (isFull()) {
            return false;
//            throw new RuntimeException("队列已满!");
        }
        elem[rear] = value;
        rear = (rear + 1) % elem.length;
        flag = false;
        return true;
    }

    // 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
    public boolean deQueue() {
        if (isEmpty()) {
            return false;
//            throw new RuntimeException("队列为空!");
        }
        front = (front + 1) % elem.length;
        flag = true;
        return true;
    }

    // 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
    public int Front() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
//            throw new RuntimeException("队列为空!");
        }
        return elem[front];
    }
    // 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
    public int Rear() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
//            throw new RuntimeException("队列为空!");
        }
        // 如果是0下标，拿最后一个元素
        if (rear == 0) {
            return elem[elem.length-1];
        }else {
            return elem[rear - 1];
        }
    }

    // 检查循环队列是否为空。
    public boolean isEmpty() {
        if (rear == front && flag){
            return true;
        }
        return false;
    }
    // 检查循环队列是否已满。
    public boolean isFull() {
        if (rear == front && !flag){
            return true;
        }
        return false;
    }
}