如果队列为空,则返回null

发布时间:2025-06-24 18:39:57  作者:北方职教升学中心  阅读量:618


如果成功,返回true;如果没有足够空间,返回false

看到这句话的时候证明:此刻你我都在努力

加油陌生人

 

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个人主页:Gu Gu Study
专栏:用Java学习数据结构系列
喜欢的一句话: 常常会回顾努力的自己,所以要为自己的努力留下足迹

喜欢的话可以点个赞谢谢了。队列在多种场景下都非常有用,比如任务调度、ArrayDeque提供了在队列两端进行快速插入和删除操作的能力,并且可以作为栈或队列使用。LinkedBlockingQueue、以下是一些基本的队列操作方法:

  1. boolean add(E e)- 向队列添加一个元素。如果队列为空,则返回null。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO(Last In First Out) 的原则。只要读懂“后进先出”就可以了解我们的栈了。最后,我们使用poll方法在循环中移除所有元素,直到队列为空。
  2. IsEmpty: 检查栈是否为空。PriorityBlockingQueue等。
  3. 左括号必须以正确的顺序闭合。
  4. PeekTop:返回栈顶元素但不移除它。出数据也在栈顶。而栈是先进后出。

     

    我们的队列也是可以使用addall的。

  5. E peek()- 返回队列头部的元素但不移除它。不同的队列实现可能会提供额外的方法,例如PriorityQueue提供了根据优先级排序的元素出队的方法。移除元素、

    还是一样只要读懂”先进先出(FIFO,First In First Out)“,那么你就可以学会队列了。

  6. Pop:移除栈顶的元素。如果成功,返回true;如果没有足够空间,则抛出IllegalStateException。如果队列为空,则返回null。进行出栈操作时我们将有数据的队列出到只剩一个数据,那么这时剩下的那个数据就是我们想要出栈的数据了。而PriorityQueueBlockingQueue则提供了队列的其他变体,适用于不同的应用场景。
  7. boolean isEmpty()- 如果队列为空,则返回true

    出栈:栈的删除操作叫做出栈。

以下是使用LinkedList作为队列的一些基本操作示例:

import java.util.LinkedList;import java.util.Queue;public class Main {    public static void main(String[] args) {        // 创建一个队列        Queue<String> queue = new LinkedList<>();        // 向队列中添加元素        queue.add("Java");        queue.add("Python");        queue.add("C++");        // 查看队首元素但不移除        System.out.println("队首元素: " + queue.peek());        // 移除队首元素        while (!queue.isEmpty()) {            System.out.println("出队元素: " + queue.poll());        }    }}

在这个示例中,我们创建了一个LinkedList的实例,并使用add方法向队列中添加元素。

Java提供了几种队列实现:

  1. LinkedList- 基于链表的队列实现,允许在队列的两端进行高效的插入和删除操作。废话不多说,我们直接进入正题。在入模拟栈时我们将数据存储进一个有数据的队列,这个有数据的队列的主要作用就是存储数据,那么第二个队列的作用就是辅助实现出栈了。

     

     

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    好了下面展示答案:

    class Solution {    public boolean isValid(String s) {        Stack<Character> stack=new Stack<>();        char cc;        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {            char c=s.charAt(i);            switch (c){                case '[':                   stack.push(c);                    break;                case '(':                    stack.push(c);                    break;                case  '{':                    stack.push(c);                    break;                case  ']':                    if(stack.empty()){                        return false;                    }                     cc=stack.pop();                    if(cc!='['){                        return false;                    }                    break;                case  '}':                    if(stack.empty()){                        return false;                    }                     cc=stack.pop();                    if(cc!='{'){                        return false;                    }                    break;                case  ')':                    if(stack.empty()){                        return false;                    }                    cc=stack.pop();                    if(cc!='('){                        return false;                    }                    break;                default:                    break;            }        }        if(stack.empty()){            return true;        }else  {            return false;        }    }}

    先讲思路:

    我们首先要运用一个存储字符数据的栈,然后我们遍历字符串,然后如果当前字符串为左括号类型则直接入栈,如果为右括号类型,那么我们直接从出栈取栈顶的一个左括号做匹配,如果右括号和这个左括号匹配,那么继续遍历,直至字符串遍历完毕。这意味着最早添加到队列的元素将是第一个被移除的元素。

     

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    栈练习(小试牛刀)

    力扣题目:给定一个只包括 '('')''{''}''['']'的字符串 s,判断字符串是否有效。

     

    import java.util.Stack;public class T {    public static void main(String[] args) {        Stack<Integer> stack=new Stack<>();        Stack<Integer> stack2=new Stack<>();        stack.push(1);        stack.push(2);        stack.push(3);        stack.push(4);        stack2.push(4);        stack2.push(5);        stack2.push(6);        stack2.push(7);        System.out.println(stack.peek());//查看栈顶的数据        //依次进行数据出栈        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        stack.addAll(stack2);        System.out.println();        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");    }}

     

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    在上面代码中给大家演示了,push,pop,peek,addall等方法,效果也是如图所示了。那么这里的栈的具体概念是什么呢?

    栈:一种特殊的线性表,其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。

  2. Iterator<E> iterator()- 返回一个迭代器,用于遍历队列中的元素。
  3. int size()- 返回队列中的元素数量。

    有效字符串需满足:

    1. 左括号必须用相同类型的右括号闭合。还是大家先想一下在展示答案

       

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      好了开始展示答案:

      class MyStack {    Queue<Integer> queue;    Queue<Integer> queue1;    public MyStack() {        queue=new LinkedList<>();        queue1=new LinkedList<>();    }    public void push(int x) {        if(queue.isEmpty()){            queue1.add(x);        }else {            queue.add(x);        }    }    public int pop() {        if(queue.isEmpty()) {            int count=queue1.size()-1;            for (int i = 0; i <count; i++) {                queue.add(queue1.poll());            }            return queue1.poll();        }else{            int count=queue.size()-1;            for (int i = 0; i <count; i++) {                queue1.add(queue.poll());            }            return queue.poll();        }    }    public int top() {        if(queue.isEmpty()) {            int count=queue1.size();            for (int i = 0; i <count-1; i++) {                queue.add(queue1.poll());            }            int n= queue1.poll();            queue.add(n);            return n;        }else{            int count=queue.size();            for (int i = 0; i <count-1; i++) {                queue1.add(queue.poll());            }            int n= queue.poll();            queue1.add(n);            return n;        }    }    public boolean empty() {        return queue1.isEmpty()&&queue.isEmpty();    }}

      思路:很简单我们运用两个队列来模拟实现栈。移除、

     

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    这是一道面试题呢,大家伙可以先自己想一下解题唔。然后根据思路写出的代码就如上了。

    链表的主要方法

    在Java中,队列(Queue)接口定义了一系列用于队列操作的方法。

    压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈,入数据在栈顶。如果队列为空,则抛出NoSuchElementException

  4. BlockingQueue- 线程安全的队列,用于在任务生产者和消费者之间进行通信。我们看一下图就懂了

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    从图中我们很明显就看出了,我们想要从栈中取东西,那么就要从栈顶取出,而且每次只能取出最顶的数据。ps:既然在栈的文章出现当然可以用栈解决了。

  5. ArrayDeque- 基于动态数组的双端队列实现。消息传递等。

     

    我们这篇文章用的是LinkedList实现队列,毕竟我们现在暂时只了解链表。使用peek方法可以查看队首元素而不移除它。

  6. E poll()- 移除并返回队列头部的元素。那么第二个队列的作用就出来了。
  7. 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。

     


    文章已到末尾,喜欢的话点赞一下唔,后面会持续更新这个系列唔。查看以及队列状态的检查。

  8. Size:返回栈中元素的数量。

    import java.util.ArrayList;import java.util.Stack;public class T {    public static void main(String[] args) {        Stack<Integer> stack=new Stack<>();        Stack<Integer> stack2=new Stack<>();        ArrayList<Integer> arrayList=new ArrayList<>();       arrayList.add(11);       arrayList.add(12);       arrayList.add(13);       arrayList.add(14);        stack.push(1);        stack.push(2);        stack.push(3);        stack.push(4);        stack2.push(4);        stack2.push(5);        stack2.push(6);        stack2.push(7);        System.out.println(stack.peek());//查看栈顶的数据        //依次进行数据出栈        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        stack.addAll(arrayList);        System.out.println();        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");        System.out.print(stack.pop()+" ");    }}

    如上代码:在35行,我将顺序表中的数据直接添加到栈中,最后的打印结果显示表明这是可行的。

    简单描述栈的特点:栈数据的增删都是在一头进行,即在栈顶

     

    栈的主要方法

    1. Push:向栈中添加一个元素。

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

BlockingQueue接口是Java并发API的一部分,提供了几种实现,如ArrayBlockingQueue
  • PriorityQueue- 一种特殊的队列,它按照元素的自然顺序或者根据提供的Comparator来决定元素的优先级,从而决定出队的顺序。查看队首元素、首先我们都知道队列是先进先出。如果过程中发现右括号和出栈的左括号不匹配那么直接返回false,最后查看我们的栈是否为空,如果为空说明字符串里的字符确实是匹配的,否则说明字符串中的左括号多余出来了,这样的也是括号不匹配。
  • boolean offer(E e)- 向队列添加一个元素。

     

    这里数据结构的栈和我们常说储存数据的栈区可不是同一个东西。

  • 这些方法提供了队列的基本操作,包括元素的添加、

    public static void main(String[] args) {    Queue<Integer> queue=new LinkedList<>();    ArrayList<Integer> arrayList=new ArrayList<>();    arrayList.add(11);    arrayList.add(12);    arrayList.add(13);    arrayList.add(14);    queue.add(1);    queue.add(2);    queue.add(3);    queue.add(4);    queue.addAll(arrayList);    System.out.println(queue.toString());}

     

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    队列练习(小试牛刀)

     

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    这个题目就是要我们运用队列来模拟出一个栈。LinkedList类实现了ListDeque接口,因此可以作为队列使用。

    然后跟思路所说左括号入栈,右括号则出一个左括号进行匹配。

  • E element()- 返回队列头部的元素但不移除它。
  • 这么一看可能已经大致了解了栈的概念和方法了,那么我们现在就用代码使用一下栈。

  • void clear()- 清除队列中的所有元素。

     

    代码:代码中我用了switch语句,当然也可以用if else语句,我觉得switch比较明了。进行数据插入和删除 操作的一端称为栈顶,另一端称为栈底。检查队列是否为空以及获取队列的大小。如果队列为空,则抛出NoSuchElementException

  • E remove()- 移除并返回队列头部的元素。

    重点提一下addall这个方法吧:

    addall在链表和顺序表,栈,队列都是存在的,他们也是可以互相直接添加数据的。
    作者:小闭


    前言

    前面已经给大家讲述了顺序表和链表,那么下面就到了,栈和队列,如果我们对顺序表和链表已经熟悉的话,那么我们学习栈和队列是非常轻松的。

    以下是使用Queue接口的一个简单示例:

    import java.util.LinkedList;import java.util.Queue;public class QueueExample {    public static void main(String[] args) {        Queue<String> queue = new LinkedList<>();        // 添加元素到队列        queue.add("Element 1");        queue.add("Element 2");        // 查看队首元素        System.out.println("队首元素: " + queue.peek());        // 移除队首元素        System.out.println("出队元素: " + queue.poll());        // 检查队列是否为空        System.out.println("队列是否为空: " + queue.isEmpty());        // 获取队列大小        System.out.println("队列大小: " + queue.size());    }}

    在这个示例中,我们使用LinkedList作为队列的实现,并演示了如何添加元素、

    请注意,LinkedListArrayDeque都可以用来实现队列,但是ArrayDeque提供了更多的灵活性,因为它可以作为双端队列使用,允许在两端进行插入和删除操作。

  • Spliterator<E> spliterator()- 返回一个分割器(Spliterator),它提供对队列元素的并行迭代。


     

    队列

    在Java中,队列(Queue)是一种常用的数据结构,它遵循先进先出(FIFO,First In First Out)的原则。