Java队列介绍&用队列实现栈

队列

队列简介

队列是一种特殊的线性表，它只允许在表的前端进行删除操作，而在表的后端进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。队列是我们日常生活中的常见场景，例如需要排队的地方（购票），最先进入队列的人，最先买到票，退出队列，这就是一个标准的队列。

队列在Java中的抽象接口是Queue，它是Java集合的一个重要组成部分。Queue用于模拟队列数据结构，采用“先进先出”的方式。

Queue在Java中只是一个接口，它的父接口是Collection接口，它的继承接口是Deque（双端队列），LinkedList和ArrayQueue都实现了Deque接口。

Queue需要实现的方法

添加元素：add

将一个非空非null元素插入到该队列，如果插入成功返回true,不成功抛出异常。

boolean add(E e);

2. 添加元素：offer

将一个非空非null元素插入到该队列，如果插入成功返回true,不成功返回false。

boolean offer(E e);

3. 删除元素：remove()

删除当前队列的头部元素，并返回头部元素，如果为空，抛出异常。

E remove();

4. 删除元素：poll()

删除当前队列的头部元素，并返回头部元素,如果为空，返回null。

E poll();

5. 获取队头元素：element()

获取当前队列的头部元素，如果为空，抛出异常。

E element();

6.获取队头元素：peek()

获取当前队列的头部元素，如果为空，则返回null。

E peek();

用队列实现栈

题目描述

力扣 225. 用队列实现栈

使用队列实现栈的下列操作：

push(x) – 元素 x 入栈

pop() – 移除栈顶元素

top() – 获取栈顶元素

empty() – 返回栈是否为空

分析

队列在Java中，我们可以使用LinkedList，它实现了Queue接口。

我们来看”栈“是什么？

栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。

也即是说，我们要用一个”先进先出“的队列，转变成一个可以实现”后进先出“的队列。

思路：我们需要在入栈时，将该元素变为下一个将要出队的元素，这样可以将队列中已存在的元素重新入队，则当前元素就变为了”最早“入队的元素了，也就是”栈顶“元素了。

实现

class MyStack {
    private Queue<Integer> queue;
    /** Initialize your data structure here. */
    public MyStack() {
        queue = new LinkedList<>();
    }
    
    /** Push element x onto stack. */
    public void push(int x) {
        queue.add(x);
        int size = queue.size();
        while(size-- > 1){
            queue.add(queue.poll());
        }
    }
    
    /** Removes the element on top of the stack and returns that element. */
    public int pop() {
        return queue.poll();
    }
    
    /** Get the top element. */
    public int top() {
        return queue.peek();
    }
    
    /** Returns whether the stack is empty. */
    public boolean empty() {
        return queue.size() == 0;
    }
}