数据结构（5）：链表实现栈和队列

一、链表实现栈

1.链表代码

https://blog.csdn.net/u010886217/article/details/85014250中链表LinkedVirtualHeadList实现类

2.链表实现栈的java代码

（1）stack接口

public interface stack<E> {
    int getSize(); //获得元素个数
    boolean isEmpty();  //判断是否有元素
    void push(E e); //进栈
    E pop(); //出栈
    E peek(); //查询最顶端值
}
           

（2）实现stack接口

public class LinkedListStack<E> implements stack<E> {
    private LinkedVirtualHeadList<E> list;

    //1.构造函数
    public LinkedListStack(){
        list=new LinkedVirtualHeadList<>();
    }

    //***********************************************************************
    //2.获得基本信息
    @Override
    public int getSize() {
        return list.getSize();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return list.isEmpty();
    }

    //***********************************************************************
    //3.入栈
    @Override
    public void push(E e) {
        list.addFirst(e);
    }
    //***********************************************************************
    //4.出栈
    @Override
    public E pop() {
//        return null;
        return list.removeFirst();
    }
    //***********************************************************************
    //5.查询栈顶元素
    @Override
    public E peek() {
        return list.getFirst();
    }

    public String toString(){
        StringBuilder res=new StringBuilder();
        res.append("Stack:top");
        res.append(list);
        return res.toString();

    }

}
           

二、链表实现队列

1.链表实现队列原理

链表声明队首head和队尾tail两个指针。链表的tail端作为队尾，负责入队；链表的head端作为队首，负责出队。

实现原理图：

2.实现代码

public class LinkedListQueue<E> implements queue<E> {

    //节点数据结构Node
    private class Node{
        public E e;
        public Node next;

        public Node(E e, Node next){
            this.e = e;
            this.next = next;
        }

        public Node(E e){
            this(e, null);
        }

        public Node(){
            this(null, null);
        }

        @Override
        public String toString(){
            return e.toString();
        }
    }

    //***************************************************************************
    //1.基本信息
    private Node head, tail;
    private int size;
    //***************************************************************************
    //2.构造函数
    public LinkedListQueue(){
        head = null;
        tail = null;
        size = 0;
    }
    //***************************************************************************
    //3.获得基本信息
    @Override
    public int getSize(){
        return size;
    }

    @Override
    public boolean isEmpty(){
        return size == 0;
    }
    //***************************************************************************
    //4.入队：在链表尾部入队
    @Override
    public void enqueue(E e){
        if (tail==null){
            tail=new Node(e);
            head=tail;
        }else {
            tail.next=new Node(e);
            tail=tail.next;
        }
        size++;
    }
    //***************************************************************************
    //5.出队：在链表首部出队
    @Override
    public E dequeue(){

        if (isEmpty())
            throw new IllegalArgumentException("Cannot dequeue from an empty queue.");
        Node retNode=head;
        head=head.next;
        retNode.next=null;
        if (head==null)
            tail=null;
        size--;
        return retNode.e;
    }
    //***************************************************************************
    //6.获得开始元素
    @Override
    public E getFront(){
        if(isEmpty())
            throw new IllegalArgumentException("Queue is empty.");
        return head.e;
    }

    @Override
    public String toString(){
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append("Queue: front ");

        Node cur = head;
        while(cur != null) {
            res.append(cur + "->");
            cur = cur.next;
        }
        res.append("NULL tail");
        return res.toString();
    }

    public static void main(String[] args){

        LinkedListQueue<Integer> queue = new LinkedListQueue<>();
        for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++){
            queue.enqueue(i);
            System.out.println(queue);

            if(i % 3 == 2){
                queue.dequeue();
                System.out.println(queue);
            }
        }
    }
}