Java LinkedList作为栈和队列的使用

最近用java写一些算法时，经常遇到要使用栈和队列结构（比如树的各种遍历等等），使用栈的话，Stack已经不被推荐使用了，所以栈和队列我们通常都是用LinkedList这种双链表结构实现，用的多了自然就开始好奇它的各种操作具体是怎么实现的？

先下面分别从用法和源码角度简单记录下如何用LinkedList实现栈和队列

作为栈使用时，push是入栈，pop / poll是出栈，peek是获取栈顶元素

具体使用如下示例：

LinkedList<String> stack = new LinkedList<>();
stack.push("a");
stack.push("b");
stack.push("c");
stack.push("d");
System.out.println(stack.peek());//栈为d c b a，输出：d
System.out.println(stack.poll());//栈为d c b a，输出：
System.out.println(stack.pop());//栈为c b a，输出c

push源码分析：

在使用LinkedList作为栈时，我们可以去看一下源码中push方法的实现，可以看到，push使用的时双链表的头插法，也就是在链表头部插入元素

public void push(E e) {
    addFirst(e);
}
public void addFirst(E e) {
    linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
    final Node<E> f = first;
    final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
    first = newNode;
    if (f == null)
        last = newNode;
    else
        f.prev = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

作为队列使用时，offer是入队列，poll是出队列，peek是获取队头元素

但LinkedList实现队列有两种用法

①直接使用LinkedList提供的offer和poll来实现出队、入队、取队头

LinkedList<String> queue = new LinkedList<>();
queue.offer("a");
queue.offer("b");
queue.offer("c");
queue.offer("d");
System.out.println(queue.peek());//队列为：a b c d，输出：a
System.out.println(queue.poll());//队列为：a b c d，输出：a
System.out.println(queue.pop());//队列为：b c d，输出：

②LinkedList实现了Deque接口，Deque继承自Queue，所以可以使用父类指向子类的方式来访问子类方法从而实现队列。

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注意：Queue接口中出队列只提供了poll方法，所以LinkedList的pop方法就不能使用了。

LinkedList<String> queue = new LinkedList<>();
queue.offer("a");
queue.offer("b");
queue.offer("c");
queue.offer("d");
System.out.println(queue.peek());//队列为：a b c d，输出：a
System.out.println(queue.poll());//队列为：a b c d，输出：a

offer源码分析：

使用LinkedList作为队列时，offer方法就是从双向链表尾部添加元素，然后取出时调用pop/poll/peek从链表头部取出，从而实现FIFO。

public boolean offer(E e) {
    return add(e);
}
public boolean add(E e) {
    linkLast(e);
    return true;
}
void linkLast(E e) {
    final Node<E> l = last;
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
    last = newNode;
    if (l == null)
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

综合上面的再补充一些总结：

push：头插，在双链表头部插入元素。

offer / add：尾插，在双链表尾部插入元素。

pop / poll：在双链表头部取出元素（取出时会删除该元素）。

pop和poll的区别是，如果获取元素为空时pop会抛出异常，poll会返回null。限于篇幅这里就不粘贴源码了，有兴趣的可以自己去翻一翻。

peek：在双链表头部读取元素（不会删除元素）。

水平有限，如有错误，麻烦评论或私信修改，谢谢了

Java LinkedList作为栈和队列的使用

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