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：
（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：
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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。
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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：
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import java.util.Stack;/*** Created by smyhvae on 2015/9/9.*/public class Queue {private Stack<Integer> stack1 = new Stack<>();//执行入队操作的栈 private Stack<Integer> stack2 = 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：
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import java.util.ArrayDeque;import java.util.Queue;/*** Created by smyhvae on 2015/9/9.*/public class Stack {Queue<Integer> queue1 = new ArrayDeque<Integer>(); Queue<Integer> queue2 = new ArrayDeque<Integer>();//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：
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import java.util.Stack;/*** Created by smyhvae on 2015/9/9.*/public class MinStack {private Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>(); private Stack<Integer> minStack = new Stack<Integer>(); //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：
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import java.util.Stack;/*** Created by smyhvae on 2015/9/9.<br>*/<br>public class StackTest {<br><br>//方法：data1数组的顺序表示入栈的顺序。现在判断data2的这种出栈顺序是否正确<br> public static boolean sequenseIsPop(int[] data1, int[] data2) {<br> Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>(); //这里需要用到辅助栈<br><br>for (int i = 0, j = 0; i < data1.length; i++) {<br> stack.push(data1[i]);<br><br>while (stack.size() > 0 && stack.peek() == data2[j]) {<br> stack.pop();<br> j++;<br> }<br> }<br> return stack.size() == 0;<br> }<br><br>public static void main(String[] args) {<br><br>Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();<br><br>int[] data1 = {1, 2, 3, 4, 5};<br> int[] data2 = {4, 5, 3, 2, 1};<br> int[] data3 = {4, 5, 2, 3, 1};<br><br>System.out.println(sequenseIsPop(data1, data2));<br> System.out.println(sequenseIsPop(data1, data3));<br> }<br>}<br><br> |
代码比较简洁，但也比较难理解，要仔细体会。
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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。
