数据结构与算法：Java实现栈、队列及排序算法

原创 Love The Way You Lie 2024-11-27 12:54 14阅读 0赞

在Java中，我们可以使用数组或者`java.util.Stack`和`java.util.Queue`（后者还可以用`java.util.LinkedList`）来实现栈和队列。

以下是一些基本的Java实现：

1. 栈：
```java
import java.util.Stack;

public class StackExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Stack
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();

// 入栈操作
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        stack.push(3);

// 出栈操作（按照栈的顺序）
        while (!stack.isEmpty()) {
            System.out.println(stack.pop());
        }

// 清空栈
        stack.clear();
    }
}
```

2. 队列：
```java
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class QueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Queue（这里用LinkedList，其他如ArrayBlockingQueue等）
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();

// 入队操作
        queue.add(1);
        queue.add(2);
        queue.add(3);

// 出队操作（按照先进先出的原则）
        while (!queue.isEmpty()) {
            System.out.println(queue.remove());
        }

// 清空队列
        queue.clear();
    }
}
```

关于排序算法，Java提供了内置的排序方法，如`Arrays.sort()`和`Collections.sort()`。

如果你需要实现自定义排序算法（例如非递归冒泡排序、插入排序等），可以参考以下示例：

```java
public class CustomSortExample {
    // 自定义冒泡排序
    public void bubbleSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            boolean swapped = false;
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]]) {
                    // 交换位置
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                    swapped = true;
                    break;
                }
            }
            // 如果没有发生交换，则说明数组已经排序完成，可以提前结束循环
            if (!swapped) {
                break;
            }
        }
    }

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 3, 9, 1, 8};
        
        System.out.println("Before sorting:");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
        
        bubbleSort(arr);

System.out.println("\nAfter sorting:");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }

// 如果需要清空数组，可以使用clear()方法
        // arr.clear();
    }
}
```

这个示例展示了如何实现自定义的冒泡排序算法。你可以根据实际需求调整和优化代码。