相关数据结构

数据存储的常用结构有:栈 队列 数组 链表 红黑树

栈

栈的特点
先进后出（FILO)或者 后进先出（LIFO）
增删元素皆是在栈顶操作
一次只能删除一个数据项：当前栈顶元素
只允许访问一个数据项：当前栈顶元素
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实现栈
由于数组大小未知，如果每次插入元素都扩展一次数据（每次扩展都意味着构建一个新数组，然后把旧数组复制给新数组），那么性能消耗相当严重。
这里使用贪心算法，数组每次被填满后，加入下一个元素时，把数组拓展成现有数组的两倍大小。
每次移除元素时，检测数组空余空间有多少。当数组里的元素个数只有整个数组大小的四分之一时，数组减半。

public class Stack {
    private int maxSize;
    private int top;
    private Object[] stackArr;
    /**
     * 利用构造函数初始化数组
     *
     * @param maxSize
     */
    public Stack(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        stackArr = new Object[maxSize];
        // 相当于栈的指针
        top = 0;
    }

    /**
     * 元素出栈
     *
     * @param i
     */
    public void push(Object i) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("栈已满！");
        }
        stackArr[top++] = i;
    }

    /**
     * 元素入栈
     *
     * @return
     */
    public Object pop() {
        if(isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("空栈！");
        }
        // 这里先自减是因为top数组长度，而索引从0开始
        return stackArr[--top];
    }

    /**
     * 获取栈顶元素，只是查看，不删除
     *
     * @return
     */
    public Object getTop() {
        return stackArr[top - 1];
    }

    /**
     * 判断栈是否为空
     *
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return (top == 0);
    }

    /**
     * 判断栈是否已满
     *
     * @return
     */
    public boolean isFull() {
        return (top == maxSize);
    }

    /**
     * 回去栈元素的数量
     *
     * @return
     */
    public int length() {
        return top;
    }

    /**
     * 清空栈
     *
     * @return
     */
    public void clear() {
        while (top != 0) {
            pop();
        }
    }
}

队列

与栈类似：

数组每次被填满后，加入下一个元素时，把数组拓展成现有数组的两倍大小。每次移除元素时，检测数组空余空间有多少。当数组里的元素个数只有整个数组大小的四分之一时，数组减半。

不同之处在于：

由于是先进先出，移除是从队列的最前端开始的。所以当我们移除数个数据后，队列数据是存储在数组的中间部分的。当队列数据元素个数为整个数组空间的四分之一时，数组减半，且队列数据左移至数组最左端。

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数组

特点:查询快-数据的地址是连续的 通过数组的首地址可以找到数组,通过数组的索引可以快速查找到某一个元素
增删慢-数据的长度固定,增加\删除元素时,必须创建一个新数组,把源数据复制过来(源数组会在内存中被销毁,垃圾回收).在堆内存中频繁创建,复制数组中的元素,销毁数组,效率低下

链表

特点:查询慢-链表中地址不是连续的,每次查询元素,都必须从头开始查询
增删快-链表结构,增加\删除一个元素对链表整体结构没有影响,所以增删快
单向链表:链表中只有一条链子,不能保证元素的顺序(存储元素和取出元素有可能不一致)
双向链表:链表中有两条链子,有一条专门记录元素的顺序,是一个有序集合

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