代码随想录-栈和队列-基础知识

记录一下Java如何实现栈和队列,内容来自通义千问

在Java中,栈和队列可以通过不同的数据结构来实现,常见的有数组和链表。下面分别介绍它们的实现方式。

栈(Stack)

在Java中,`Stack` 类是一个继承自 `Vector` 的类,而 `Vector` 内部是使用一个动态数组来存储元素的。这意味着 `Stack` 也采用了数组作为其底层数据结构。但是,由于 `Stack` 类的设计存在一些问题(例如它不是线程安全的,虽然 `Vector` 是线程安全的),因此在现代Java开发中,更推荐使用 `Deque` 接口提供的实现类如 `ArrayDeque` 来模拟栈的行为

ArrayDeque:

虽然 `ArrayDeque` 主要用于实现双端队列,但它也可以非常高效地用作栈,因为它的两端操作(添加或移除元素)都非常快。

队列(Queue)

队列在Java中有多种实现,每种实现可能基于不同的底层数据结构:

- **LinkedList**:

`LinkedList` 实现了 `List` 和 `Deque` 接口,可以用来表示一个双向链表。因此,当用作队列时,`LinkedList` 使用的是链表作为其底层数据结构。链表实现的队列支持高效的元素插入和删除操作,尤其是在队列头部和尾部进行的操作。

- **ArrayDeque**:

与栈类似,`ArrayDeque` 也可以用作队列。它内部使用循环数组来存储元素,能够提供较高的性能,特别是在并发环境中。

- **PriorityQueue**:

这是一个基于优先堆的无界优先队列。它的内部实现是一个动态数组,但这个数组按照堆结构组织数据,确保每次取出的都是当前优先级最高的元素。这意味着 `PriorityQueue` 的底层实际上是基于数组的二叉堆。

- **ConcurrentLinkedQueue**:

这是一个基于链接节点的无界线程安全队列。它的内部实现是一个链表 ,其中的每个节点都指向下一个节点。这个队列通过使用非阻塞算法来保证线程安全,适合于高并发环境下的使用。

综上所述,栈和队列在Java中的实现可以基于数组或链表,具体选择哪种数据结构取决于应用的需求,比如是否需要线程安全、性能要求等。

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