Java資料結構與演算法棧和佇列

主要涉及三種資料儲存型別：棧，佇列，優先順序佇列。這些資料儲存型別的生命週期比陣列等資料結構要短得多，在程式執行期間才被建立。棧的主要機制可以用陣列來實現；佇列，優先順序佇列可以使用陣列或者一種特別的樹 - 堆來實現。通過對陣列進行封裝，使得他們面向的問題更加專業。

1）在這些資料結構中，只有乙個資料項可以被訪問。

2）棧的操作是在棧頂壓入乙個資料項，以及從棧頂移除乙個資料項。

3）佇列的操作是在隊尾壓入資料，在隊頭取出資料。

4）優先順序佇列的操作是有序的插入資料，從隊頭取出關鍵字最小、最大的資料。

1. 棧

1.1. 棧的實現

棧只允許訪問乙個資料項，即最後插入的資料項。移除這個資料項才能訪問第二個資料項。一般來說將陣列經過一定包裝，使之滿足壓棧，彈棧的性質就能實現棧的基本能力。棧通常包含三個資料成員，兩個基本方法：乙個陣列，乙個最大棧空間，乙個top指標；壓棧，彈棧（讀取棧頂元素）。

/**
* @file 簡單地說, 棧就是將陣列進行封裝來更方便的實現一些功能
* @author zkj
* @date 2017-07-27
*/class stack 
// 壓棧
public void push(int element) 
// 彈棧
public int pop() 
}

1.2 棧的應用

棧的主要應用：文字匹配，比如檢測源程式中括號匹配問題；算術表示式解析，比如3 * （4 + 5）；大部分微處理器基於棧的體系結構，在函式被呼叫時壓棧，彈棧。

1.2.1 文字括號匹配

對於一串文字，檢查括號是否匹配，比如abcwxyz，檢測括號是否配對。解決辦法：遍歷字串，將時，彈棧，進行比較，看兩者是否匹配。

// 棧類：實現棧操作
class stackchar 
// 壓棧
public void push(char element) 
// 彈棧
public char pop() 
// 棧滿？
public boolean isfull() 
// 棧空？
public boolean isempty() 
}

// 檢查是否匹配
class bracketchecker 
public void check() ':
case ']':
case ')':
if (!thestack.isempty()) ') || (chx == '[' && ch != ']') || (chx == '(' && ch != ')')) 
}else 
system.out.println("error: " + ch + " at " + i);
default:
break;
}} 
if (!thestack.isempty()) 
}}

2. 佇列

棧的特性是：先進後出；佇列則是：先進先出。比如印表機列印東西的順序，銀行叫號排隊系統等等。佇列六個基本元素：儲存資料的陣列，頭指標，尾指標，佇列最大尺寸，資料進佇列，資料出佇列。

2.1 佇列的實現

// 佇列類
class queue 
// 壓入佇列
public void push(int element) } 
// 移除佇列
public int pop() 
}

3. 優先順序佇列

優先順序佇列是指佇列中的元素按照某種順序進行排列，比如數值型資料的大小順序，字元型資料字典序等等。有序插入，隊頭取出。

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