Java中的栈与队列
一、栈(Stack)
1.1 介绍
栈是一种后进先出(LIFO,Last In First Out)的数据结构。在栈中,元素的插入和删除操作都是在栈顶进行的。Java中的
java.util.Stack
类实现了栈的基本功能,包括push()
入栈、pop()
出栈、peek()
查看栈顶元素等方法。栈在Java中的应用非常广泛,例如方法调用栈、表达式求值、撤销操作等都可以使用栈来实现。栈的特点是简单高效,适用于需要后进先出的场景。
1.2 存储空间
栈的存储空间是连续的,通常在内存中分配一段连续的地址空间来存储栈中的元素。栈的特点是空间利用率高,但容量有限。
在使用栈时,需要在程序编写阶段确定栈的大小,即在定义栈时需要指定固定的容量。这意味着栈的大小是静态的,一旦超出栈的容量,就会导致栈溢出(Stack Overflow)的错误。
二、队列(Queue)
2.1 介绍
队列是一种先进先出(FIFO,First In First Out)的数据结构。在队列中,元素的插入操作(入队)是在队尾进行,而删除操作(出队)是在队头进行。Java中的
java.util.Queue
接口定义了队列的基本操作,如offer()
入队、poll()
出队、peek()
查看队头元素等
2.2 存储空间
队列的存储空间可以是连续的也可以是不连续的,通常使用链表或数组来实现队列。队列的特点是可以动态扩展空间,但在频繁插入和删除操作时可能造成空间浪费
与栈不同,队列在使用时不需要提前确定固定大小的空间,可以根据需要动态调整空间大小。这使得队列更加灵活,可以根据实际需求来动态分配内存空间,避免了静态空间大小的限制。
三、区别
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- 数据结构特点:栈是后进先出的数据结构,而队列是先进先出的数据结构。
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- 操作位置:栈的插入和删除操作都在栈顶进行,而队列的插入操作在队尾,删除操作在队头。
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- 存储空间:栈的存储空间是连续的,而队列的存储空间可以是连续的也可以是不连续的。
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- 使用时空间申请:栈在使用时需要静态分配固定大小的空间,而队列可以动态调整空间大小,避免了静态空间大小的限制。