栈和队列:

面试的时候,栈和队列经常会成对出现来考察。本文包含栈和队列的如下考试内容:

  (1)栈的创建

  (2)队列的创建

  (3)两个栈实现一个队列

  (4)两个队列实现一个栈

  (5)设计含最小函数min()的栈,要求min、push、pop、的时间复杂度都是O(1)

  (6)判断栈的push和pop序列是否一致

1、栈的创建:

我们接下来通过链表的形式来创建栈,方便扩充。

代码实现:

 public class Stack {

     public Node head;
     public Node current;

     //方法:入栈操作
     public void push(int data) {
         if (head == null) {
             head = new Node(data);
             current = head;
         } else {
             Node node = new Node(data);
             node.pre = current;//current结点将作为当前结点的前驱结点
             current = node;  //让current结点永远指向新添加的那个结点
         }
     }

     public Node pop() {
         if (current == null) {
             return null;
         }

         Node node = current; // current结点是我们要出栈的结点
         current = current.pre;  //每出栈一个结点后,current后退一位
         return node;

     }

     class Node {
         int data;
         Node pre;  //我们需要知道当前结点的前一个结点

         public Node(int data) {
             this.data = data;
         }
     }

     public static void main(String[] args) {

         Stack stack = new Stack();
         stack.push(1);
         stack.push(2);
         stack.push(3);

         System.out.println(stack.pop().data);
         System.out.println(stack.pop().data);
         System.out.println(stack.pop().data);
     }

 }

入栈操作时,14、15行代码是关键。

运行效果:

2、队列的创建:

  队列的创建有两种形式:基于数组结构实现(顺序队列)、基于链表结构实现(链式队列)。

  我们接下来通过链表的形式来创建队列,这样的话,队列在扩充时会比较方便。队列在出队时,从头结点head开始。

代码实现:

入栈时,和在普通的链表中添加结点的操作是一样的;出队时,出的永远都是head结点。

 public class Queue {
     public Node head;
     public Node curent;

     //方法:链表中添加结点
     public void add(int data) {
         if (head == null) {
             head = new Node(data);
             curent = head;
         } else {
             curent.next = new Node(data);
             curent = curent.next;
         }
     }

     //方法:出队操作
     public int pop() throws Exception {
         if (head == null) {
             throw new Exception("队列为空");
         }

         Node node = head;  //node结点就是我们要出队的结点
         head = head.next; //出队之后,head指针向下移

         return node.data;

     }

     class Node {
         int data;
         Node next;

         public Node(int data) {
             this.data = data;
         }
     }

     public static void main(String[] args) throws Exception {
         Queue queue = new Queue();
         //入队操作
         for (int i = 0; i < 5; i++) {
             queue.add(i);
         }

         //出队操作
         System.out.println(queue.pop());
         System.out.println(queue.pop());
         System.out.println(queue.pop());

     }
 }

运行效果:

3、两个栈实现一个队列:

思路:

栈1用于存储元素,栈2用于弹出元素,负负得正

说的通俗一点,现在把数据1、2、3分别入栈一,然后从栈一中出来(3、2、1),放到栈二中,那么,从栈二中出来的数据(1、2、3)就符合队列的规律了,即负负得正。

完整版代码实现:

 import java.util.Stack;

 /**
  * Created by smyhvae on 2015/9/9.
  */
 public class Queue {

     private Stack<Integer> stack1 = new Stack<>();//执行入队操作的栈
     private Stack<Integer> stack2 = new Stack<>();//执行出队操作的栈

     //方法:给队列增加一个入队的操作
     public void push(int data) {
         stack1.push(data);

     }

     //方法:给队列正价一个出队的操作
     public int pop() throws Exception {

         if (stack2.empty()) {//stack1中的数据放到stack2之前,先要保证stack2里面是空的(要么一开始就是空的,要么是stack2中的数据出完了),不然出队的顺序会乱的,这一点很容易忘

             while (!stack1.empty()) {
                 stack2.push(stack1.pop());//把stack1中的数据出栈,放到stack2中【核心代码】
             }

         }

         if (stack2.empty()) { //stack2为空时,有两种可能:1、一开始,两个栈的数据都是空的;2、stack2中的数据出完了
             throw new Exception("队列为空");
         }

         return stack2.pop();
     }

     public static void main(String[] args) throws Exception {
         Queue queue = new Queue();
         queue.push(1);
         queue.push(2);
         queue.push(3);

         System.out.println(queue.pop());

         queue.push(4);

         System.out.println(queue.pop());
         System.out.println(queue.pop());
         System.out.println(queue.pop());

     }

 }

注意第22行和第30行代码的顺序,以及注释,需要仔细理解其含义。

运行效果:

4、两个队列实现一个栈:

思路:

  将1、2、3依次入队列一, 然后最上面的3留在队列一,将下面的2、3入队列二,将3出队列一,此时队列一空了,然后把队列二中的所有数据入队列一;将最上面的2留在队列一,将下面的3入队列二。。。依次循环。

代码实现:

 import java.util.ArrayDeque;
 import java.util.Queue;

 /**
  * Created by smyhvae on 2015/9/9.
  */
 public class Stack {

     Queue<Integer> queue1 = new ArrayDeque<Integer>();
     Queue<Integer> queue2 = new ArrayDeque<Integer>();

     //方法:入栈操作
     public void push(int data) {
         queue1.add(data);
     }

     //方法:出栈操作
     public int pop() throws Exception {
         int data;
         if (queue1.size() == 0) {
             throw new Exception("栈为空");
         }

         while (queue1.size() != 0) {
             if (queue1.size() == 1) {
                 data = queue1.poll();
                 while (queue2.size() != 0) {  //把queue2中的全部数据放到队列一中
                     queue1.add(queue2.poll());
                     return data;
                 }
             }
             queue2.add(queue1.poll());
         }
         throw new Exception("栈为空");//不知道这一行的代码是什么意思
     }

     public static void main(String[] args) throws Exception {
         Stack stack = new Stack();

         stack.push(1);
         stack.push(2);
         stack.push(3);

         System.out.println(stack.pop());
         System.out.println(stack.pop());
         stack.push(4);
     }
 }

运行效果:

5、设计含最小函数min()的栈,要求min、push、pop、的时间复杂度都是O(1)。min方法的作用是:就能返回是栈中的最小值。【微信面试题】

普通思路:

  一般情况下,我们可能会这么想:利用min变量,每次添加元素时,都和min元素作比较,这样的话,就能保证min存放的是最小值。但是这样的话,会存在一个问题:如果最小的元素出栈了,那怎么知道剩下的元素中哪个是最小的元素呢?

改进思路:

这里需要加一个辅助栈,用空间换取时间。辅助栈中,栈顶永远保存着当前栈中最小的数值。具体是这样的:原栈中,每次添加一个新元素时,就和辅助栈的栈顶元素相比较,如果新元素小,就把新元素的值放到辅助栈中,如果新元素大,就把辅助栈的栈顶元素再copy一遍放到辅助栈的栈顶;原栈中,出栈时,

完整代码实现:

 import java.util.Stack;

 /**
  * Created by smyhvae on 2015/9/9.
  */
 public class MinStack {

     private Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
     private Stack<Integer> minStack = new Stack<Integer>(); //辅助栈:栈顶永远保存stack中当前的最小的元素

     public void push(int data) {
         stack.push(data);  //直接往栈中添加数据

         //在辅助栈中需要做判断
         if (minStack.size() == 0 || data < minStack.peek()) {
             minStack.push(data);
         } else {
             minStack.add(minStack.peek());   //【核心代码】peek方法返回的是栈顶的元素
         }
     }

     public int pop() throws Exception {
         if (stack.size() == 0) {
             throw new Exception("栈中为空");
         }

         int data = stack.pop();
         minStack.pop();  //核心代码
         return data;
     }

     public int min() throws Exception {
         if (minStack.size() == 0) {
             throw new Exception("栈中空了");
         }
         return minStack.peek();
     }

     public static void main(String[] args) throws Exception {
         MinStack stack = new MinStack();
         stack.push(4);
         stack.push(3);
         stack.push(5);

         System.out.println(stack.min());
     }
 }

6、判断栈的push和pop序列是否一致:

通俗一点讲:已知一组数据1、2、3、4、5依次进栈,那么它的出栈方式有很多种,请判断一下给出的出栈方式是否是正确的?

例如:

数据:

  1、2、3、4、5

出栈1:

  5、4、3、2、1(正确)

出栈2:

  4、5、3、2、1(正确)

出栈3:

  4、3、5、1、2(错误)

完整版代码:

 import java.util.Stack;

 /**
  * Created by smyhvae on 2015/9/9.
  */
 public class StackTest {

     //方法:data1数组的顺序表示入栈的顺序。现在判断data2的这种出栈顺序是否正确
     public static boolean sequenseIsPop(int[] data1, int[] data2) {
         Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>(); //这里需要用到辅助栈

         for (int i = 0, j = 0; i < data1.length; i++) {
             stack.push(data1[i]);

             while (stack.size() > 0 && stack.peek() == data2[j]) {
                 stack.pop();
                 j++;
             }
         }
         return stack.size() == 0;
     }

     public static void main(String[] args) {

         Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();

         int[] data1 = {1, 2, 3, 4, 5};
         int[] data2 = {4, 5, 3, 2, 1};
         int[] data3 = {4, 5, 2, 3, 1};

         System.out.println(sequenseIsPop(data1, data2));
         System.out.println(sequenseIsPop(data1, data3));
     }
 }

代码比较简洁,但也比较难理解,要仔细体会。

运行效果:

我的公众号

下图是我的微信公众号(生命团队id:vitateam),欢迎有心人关注。博客园分享技术,公众号分享心智

我会很感激第一批关注我的人。此时,年轻的我和你,一无所有;而后,富裕的你和我,满载而归。

栈和队列的面试题Java实现【重要】的更多相关文章

  1. 栈和队列的面试题Java

    栈和队列: 面试的时候,栈和队列经常会成对出现来考察.本文包含栈和队列的如下考试内容: (1)栈的创建 (2)队列的创建 (3)两个栈实现一个队列 (4)两个队列实现一个栈 (5)设计含最小函数min ...

  2. 栈和队列的面试题Java实现

    栈和队列: 面试的时候,栈和队列经常会成对出现来考察.本文包含栈和队列的如下考试内容: (1)栈的创建 (2)队列的创建 (3)两个栈实现一个队列 (4)两个队列实现一个栈 (5)设计含最小函数min ...

  3. Java:基于LinkedList实现栈和队列

    1.提供一组栈的接口,其底层关联到一个LinkedList(双端队列)实例.由于只暴露部分基于栈实现的接口,所以可以提供安全的栈实现. package junit; import java.util. ...

  4. Java中ArrayDeque,栈与队列

    package ch8; import java.util.*; /** * Created by Jiqing on 2016/11/27. */ public class ArrayDequeSt ...

  5. 线性表 及Java实现 顺序表、链表、栈、队列

    数据结构与算法是程序设计的两大基础,大型的IT企业面试时也会出数据结构和算法的题目, 它可以说明你是否有良好的逻辑思维,如果你具备良好的逻辑思维,即使技术存在某些缺陷,面试公司也会认为你很有培养价值, ...

  6. 两个栈实现队列+两个队列实现栈----java

                                               两个栈实现队列+两个队列实现栈----java 一.两个栈实现一个队列 思路:所有元素进stack1,然后所有出s ...

  7. 《剑指Offer》面试题-用两个栈实现队列

    题目描述: 用两个栈来实现一个队列,完成队列的Push和Pop操作.队列中的元素为int类型. 输入: 每个输入文件包含一个测试样例.对于每个测试样例,第一行输入一个n(1<=n<=100 ...

  8. 剑指Offer面试题:6.用两个栈实现队列

    一.题目:用两个栈实现队列 题目:用两个栈实现一个队列.队列的声明如下,请实现它的两个函数appendTail和deleteHead,分别完成在队列尾部插入结点和在队列头部删除结点的功能. 原文是使用 ...

  9. Java数据结构和算法之栈与队列

    二.栈与队列 1.栈的定义 栈(Stack)是限制仅在表的一端进行插入和删除运算的线性表. (1)通常称插入.删除的这一端为栈顶(Top),另一端称为栈底(Bottom). (2)当表中没有元素时称为 ...

随机推荐

  1. lua解析赋值类型代码的过程

    我们来看看lua vm在解析下面源码并生成bytecode时的整个过程: foo = "bar" local a, b = "a", "b" ...

  2. 不能链接云服务器mysql

    如果报host'' 不允许连接MySQL服务器  1130 错误的话如果你的3306端口打开了,也把user 里的host改为% 还是不行的话,请记得更改 站点域名设置,和你服务器相同,端口一致.

  3. 如何通过命令行创建和设置一个MySQL用户

    我想要在MySQL服务器上创建一个新的用户帐号,并且赋予他适当的权限和资源限制.如何通过命令行的方式来创建并且设置一个MySQL用户呢? 要访问一个MySQL服务器,你需要使用一个用户帐号登录其中方可 ...

  4. C#版的mongodb最新的官方驱动2.4.0版本

    已经升级了mongodb至最新的3.4的版本,我想想也该把驱动升到最新的了,我用的驱动还是1.7的版本呢,之前几次想升级,都是因为升级驱动需要改动的代码太大了,升级的成本很高,所以懒得动,就这么的用了 ...

  5. 在Github上注册账户

    首先打开网址:https://github.com/ 进行注册     注册完成后进入邮箱验证     在右上角创建一个简单的项目仓库 创建完成

  6. 44. log(n)求a的n次方[power(a,n)]

    [题目] 实现函数double Power(double base, int exponent),求base的exponent次方,不需要考虑溢出. [分析] 这是一道看起来很简单的问题,很容易写出如 ...

  7. (转)js闭包初入门

    先看一段JS代码: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 function a(){             var num = 0;             function  ...

  8. c#动态加载dll文件

    1.在写一个记录日志到文件中的类库(生成dll文件copy到一个目录中去,然后在主函数的appconfig中去配置. using System; using System.Collections.Ge ...

  9. How a non-windowed component can receive messages from Windows -- AllocateHWnd

    http://www.delphidabbler.com/articles?article=1 Why do it? Sometimes we need a non-windowed componen ...

  10. linux 下使用 cmake安装mysql

    原文地址:http://www.cppblog.com/issay789/archive/2013/01/05/196967.html 一.安装 m4 下载地址: http://files.w3pc. ...