java栈和队列的经典面试题目总结

时间:2018-04-25 20:17:26 java试题 我要投稿

关于java栈和队列的经典面试题目总结

  面试的时候,栈和队列经常会成对出现来考察。本文包含栈和队列的如下考试内容:

关于java栈和队列的经典面试题目总结

  (1)栈的创建

  (2)队列的创建

  (3)两个栈实现一个队列

  (4)两个队列实现一个栈

  (5)设计含最小函数min()的栈,要求min、push、pop、的时间复杂度都是O(1)

  (6)判断栈的push和pop序列是否一致

  1、栈的创建:

  我们接下来通过链表的形式来创建栈,方便扩充。

  代码实现:

  public class Stack {public Node head; public Node current;//方法:入栈操作 public void push(int data) {  if (head == null) {   head = new Node(data);   current = head;  } else {   Node node = new Node(data);   node.pre = current;//current结点将作为当前结点的前驱结点   current = node; //让current结点永远指向新添加的那个结点  } }public Node pop() {  if (current == null) {   return null;  }Node node = current; // current结点是我们要出栈的结点  current = current.pre; //每出栈一个结点后,current后退一位  return node;}class Node {  int data;  Node pre; //我们需要知道当前结点的前一个结点public Node(int data) {   this.data = data;  } }public static void main(String[] args) {Stack stack = new Stack();  stack.push(1);  stack.push(2);  stack.push(3);System.out.println(stack.pop().data);  System.out.println(stack.pop().data);  System.out.println(stack.pop().data); }}

  入栈操作时,14、15行代码是关键。

  运行效果:

  2、队列的创建:

  队列的创建有两种形式:基于数组结构实现(顺序队列)、基于链表结构实现(链式队列)。

  我们接下来通过链表的形式来创建队列,这样的话,队列在扩充时会比较方便。队列在出队时,从头结点head开始。

  代码实现:

  入栈时,和在普通的链表中添加结点的操作是一样的';出队时,出的永远都是head结点。

  public class Queue { public Node head; public Node curent;//方法:链表中添加结点 public void add(int data) {  if (head == null) {   head = new Node(data);   curent = head;  } else {   curent.next = new Node(data);   curent = curent.next;  } }//方法:出队操作 public int pop() throws Exception {  if (head == null) {   throw new Exception("队列为空");  }Node node = head; //node结点就是我们要出队的结点  head = head.next; //出队之后,head指针向下移return node.data;}class Node {  int data;  Node next;public Node(int data) {   this.data = data;  } }public static void main(String[] args) throws Exception {  Queue queue = new Queue();  //入队操作  for (int i = 0; i < 5; i++) {   queue.add(i);  }//出队操作  System.out.println(queue.pop());  System.out.println(queue.pop());  System.out.println(queue.pop());}}

  运行效果:

  3、两个栈实现一个队列:

  思路:

  栈1用于存储元素,栈2用于弹出元素,负负得正。

  说的通俗一点,现在把数据1、2、3分别入栈一,然后从栈一中出来(3、2、1),放到栈二中,那么,从栈二中出来的数据(1、2、3)就符合队列的规律了,即负负得正。

  完整版代码实现:

  import java.util.Stack;/*** Created by smyhvae on 2015/9/9.*/public class Queue {private Stackstack1 = new Stack<>();//执行入队操作的栈 private Stackstack2 = new Stack<>();//执行出队操作的栈//方法:给队列增加一个入队的操作 public void push(int data) {  stack1.push(data);}//方法:给队列正价一个出队的操作 public int pop() throws Exception {if (stack2.empty()) {//stack1中的数据放到stack2之前,先要保证stack2里面是空的(要么一开始就是空的,要么是stack2中的数据出完了),不然出队的顺序会乱的,这一点很容易忘while (!stack1.empty()) {    stack2.push(stack1.pop());//把stack1中的数据出栈,放到stack2中【核心代码】   }}if (stack2.empty()) { //stack2为空时,有两种可能:1、一开始,两个栈的数据都是空的;2、stack2中的数据出完了   throw new Exception("队列为空");  }return stack2.pop(); }public static void main(String[] args) throws Exception {  Queue queue = new Queue();  queue.push(1);  queue.push(2);  queue.push(3);System.out.println(queue.pop());queue.push(4);System.out.println(queue.pop());  System.out.println(queue.pop());  System.out.println(queue.pop());}}

  注意第22行和第30行代码的顺序,以及注释,需要仔细理解其含义。

  运行效果:

  4、两个队列实现一个栈:

  思路:

  将1、2、3依次入队列一, 然后最上面的3留在队列一,将下面的2、3入队列二,将3出队列一,此时队列一空了,然后把队列二中的所有数据入队列一;将最上面的2留在队列一,将下面的3入队列二。。。依次循环。

  代码实现:

  import java.util.ArrayDeque;import java.util.Queue;/*** Created by smyhvae on 2015/9/9.*/public class Stack {Queuequeue1 = new ArrayDeque(); Queuequeue2 = new ArrayDeque();//方法:入栈操作 public void push(int data) {  queue1.add(data); }//方法:出栈操作 public int pop() throws Exception {  int data;  if (queue1.size() == 0) {   throw new Exception("栈为空");  }while (queue1.size() != 0) {   if (queue1.size() == 1) {    data = queue1.poll();    while (queue2.size() != 0) { //把queue2中的全部数据放到队列一中     queue1.add(queue2.poll());     return data;    }   }   queue2.add(queue1.poll());  }  throw new Exception("栈为空");//不知道这一行的代码是什么意思 }public static void main(String[] args) throws Exception {  Stack stack = new Stack();stack.push(1);  stack.push(2);  stack.push(3);System.out.println(stack.pop());  System.out.println(stack.pop());  stack.push(4); }}

  运行效果:

  5、设计含最小函数min()的栈,要求min、push、pop、的时间复杂度都是O(1)。min方法的作用是:就能返回是栈中的最小值。【微信面试题】

  普通思路:

  一般情况下,我们可能会这么想:利用min变量,每次添加元素时,都和min元素作比较,这样的话,就能保证min存放的是最小值。但是这样的话,会存在一个问题:如果最小的元素出栈了,那怎么知道剩下的元素中哪个是最小的元素呢?

  改进思路:

  这里需要加一个辅助栈,用空间换取时间。辅助栈中,栈顶永远保存着当前栈中最小的数值。具体是这样的:原栈中,每次添加一个新元素时,就和辅助栈的栈顶元素相比较,如果新元素小,就把新元素的值放到辅助栈中,如果新元素大,就把辅助栈的栈顶元素再copy一遍放到辅助栈的栈顶;原栈中,出栈时,

  完整代码实现:

  import java.util.Stack;/*** Created by smyhvae on 2015/9/9.*/public class MinStack {private Stackstack = new Stack(); private StackminStack = new Stack(); //辅助栈:栈顶永远保存stack中当前的最小的元素public void push(int data) {  stack.push(data); //直接往栈中添加数据//在辅助栈中需要做判断  if (minStack.size() == 0 || data < minStack.peek()) {   minStack.push(data);  } else {   minStack.add(minStack.peek()); //【核心代码】peek方法返回的是栈顶的元素  } }public int pop() throws Exception {  if (stack.size() == 0) {   throw new Exception("栈中为空");  }int data = stack.pop();  minStack.pop(); //核心代码  return data; }public int min() throws Exception {  if (minStack.size() == 0) {   throw new Exception("栈中空了");  }  return minStack.peek(); }public static void main(String[] args) throws Exception {  MinStack stack = new MinStack();  stack.push(4);  stack.push(3);  stack.push(5);System.out.println(stack.min()); }}

  运行效果:

  6、判断栈的push和pop序列是否一致:

  通俗一点讲:已知一组数据1、2、3、4、5依次进栈,那么它的出栈方式有很多种,请判断一下给出的出栈方式是否是正确的?

  例如:

  数据:

  1、2、3、4、5

  出栈1:

  5、4、3、2、1(正确)

  出栈2:

  4、5、3、2、1(正确)

  出栈3:

  4、3、5、1、2(错误)

  完整版代码:

  import java.util.Stack;/*** Created by smyhvae on 2015/9/9.

  代码比较简洁,但也比较难理解,要仔细体会。

  运行效果:

  以上就是有关java栈和队列的经典面试题目,希望可以帮助大家顺利通过面试。

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