一、栈（Stack）

1、什么是栈？

栈其实就是一种数据结构 - 先进后出（先入栈的数据后出来，最先入栈的数据会被压入栈底）

什么是java虚拟机栈？
java虚拟机栈只是JVM当中的一块内存，该内存一般用来存放 例如：局部变量
当调用函数时，我们会为函数开辟一块内存，叫做 栈帧，在 java虚拟机栈中开辟，具体如下。

常见考点：不可能的出栈顺序

这道题该怎么分析呢？
首先我们知道，出栈时拿到的第一个元素为4，那么4必须入栈，因为入栈的顺序是 1 2 3 4 5 6，所以4要入栈，1 2 3 得先入栈。（通过后面分析得知，该出栈序列正确）

2、栈的常见方法

方法	作用
E push(E item)	放入元素
E pop()	获取栈顶元素并弹出
E peek()	获取栈顶元素
boolean isEmpty()	判断栈是否为空（父类Vector的方法）

3、自己实现一个栈（底层用一个数组实现）

public class MyStack {public int[] elem;public int usedSize;public MyStack() {this.elem = new int[4];}// 放入元素public void push(int val) {if(isFull()) {// 如果放满了，二倍扩容this.elem = Arrays.copyOf(elem,2 * elem.length);}this.elem[this.usedSize++] = val;}// 获取栈顶元素并弹出public int pop() {if (isEmpty()) {throw new RuntimeException("栈为空！");}usedSize--;return elem[usedSize];}// 获取栈顶元素public int peek() {if (isEmpty()) {throw new RuntimeException("栈为空！");}return elem[usedSize-1];}// 是否为空public boolean isEmpty() {return usedSize == 0;}// 是否满了public boolean isFull() {return elem.length == usedSize;}
}

二、队列（Queue）

1、什么是队列？

只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有 - 先进先出。
入队列：进行插入操作的一端称为队尾
出队列：进行删除操作的一端称为队头

2、队列的常见方法

// 普通队列
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(1);// 队尾入
int top = queue.peek();// 获取队头元素
queue.poll();// 弹出队尾元素并返回// 双端队列
Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
deque.offer(1);// 默认队尾入
deque.offerFirst(2);// 队头入
deque.offerLast(3);// 队尾入deque.peekFirst();// 获取队头元素
deque.peekLast();// 获取队尾元素deque.pollFirst();// 弹出队头元素并返回
deque.pollLast();// 弹出队尾元素并返回

3、队列的实现（单链表实现）

/*** 每个节点*/
class Node{public int val;public Node next;public Node(int val) {this.val = val;}
}
public class MyQueue {public Node head;public Node tail;/*** 插入元素 -- 尾插法* @param val*/public void offer(int val) {Node node = new Node(val);if (head == null) {head = node;tail = node;}else {tail.next = node;tail = tail.next;}}/*** 出队列*/public int poll() {if(isEmpty()) {throw new RuntimeException("队列为空！");}int val = head.val;head = head.next;return val;}/*** 获取队头元素*/public int peek() {if(isEmpty()) {throw new RuntimeException("队列为空！");}return head.val;}// 队列是否为空public boolean isEmpty() {return head == null;}
}

4、循环队列

当考虑用数组来实现一个队列， 很容易想到以下结构：

当我们连续从该队头中弹出元素时，就可以发现问题了

可以看到此时数组并没有满，但是当我们再次插入元素时，队尾却插入不了了，这时候我们可以想到将该数组看成是循环的数组，结构如下。

可以看出，当 front 和 rear 相遇时，队列可能的情况有两种，要么为空，要么是满的状态。那么队列什么时候为空，什么时候是满的呢？
我们有两种方法：
1、设置usedSize 当usedSize和数组长度相等时为满，等于0 则为空。
2、设置标志位 设 flag = true，每放一个元素，将 flag 置为 false，每有一个元素出队列，则将 flag 置为 true。当 front 和 rear 相遇时，flag为 true 则是空的，反之则是满的。

public class MyCircularQueue {public int[] elem;public int front;// 队头下标public int rear;// 队尾下标boolean flag = true;// 是否为空public MyCircularQueue(int k) {elem = new int[k];}// 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。public boolean enQueue(int value) {if (isFull()) {return false;
//            throw new RuntimeException("队列已满!");}elem[rear] = value;rear = (rear + 1) % elem.length;flag = false;return true;}// 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。public boolean deQueue() {if (isEmpty()) {return false;
//            throw new RuntimeException("队列为空!");}front = (front + 1) % elem.length;flag = true;return true;}// 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。public int Front() {if (isEmpty()) {return -1;
//            throw new RuntimeException("队列为空!");}return elem[front];}// 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。public int Rear() {if (isEmpty()) {return -1;
//            throw new RuntimeException("队列为空!");}// 如果是0下标，拿最后一个元素if (rear == 0) {return elem[elem.length-1];}else {return elem[rear - 1];}}// 检查循环队列是否为空。public boolean isEmpty() {if (rear == front && flag){return true;}return false;}// 检查循环队列是否已满。public boolean isFull() {if (rear == front && !flag){return true;}return false;}
}