1.定义

栈:后进先出(LIFO-last in first out):最后插入的元素最先出来。
队列:先进先出(FIFO-first in first out):最先插入的元素最先出来。
2.用数组实现栈和队列
实现栈:
由于数组大小未知,如果每次插入元素都扩展一次数据(每次扩展都意味着构建一个新数组,然后把旧数组复制给新数组),那么性能消耗相当严重。
这里使用贪心算法,数组每次被填满后,加入下一个元素时,把数组拓展成现有数组的两倍大小。
每次移除元素时,检测数组空余空间有多少。当数组里的元素个数只有整个数组大小的四分之一时,数组减半。
为什么不是当数组里的元素个数只有整个数组大小的四分之一时,数组减半?考虑以下情况:数组有4个元素,数组大小为4个元素空间。此时,加一个元素,数组拓展成8个空间;再减一个元素,数组缩小为4个空间;如此循环,性能消耗严重。
具体代码(Java):
public ResizingArrayStackOfStrings() { s=new String[1];
int N = 0; } pubilc void Push(String item) { //如果下一个加入元素超出数组容量,拓展数组 if(N == s.length) Resize(2 * s.length); s[N++] = item; } private void Resize(int capacity) { String[] copy = new String[capacity]; //将旧数组元素复制给新数组 for(int i=0; i<N; i++) copy[i] = s[i]; s = copy; } public String Pop() { String item = s[--N]; s[N] = null; //剩余元素只占数组四分之一空间时,数组减半 if(N>0 && N=s.length/4) Resize(s.length/2); return item; }
效果如下图:

实现队列
与栈类似:
数组每次被填满后,加入下一个元素时,把数组拓展成现有数组的两倍大小。
每次移除元素时,检测数组空余空间有多少。当数组里的元素个数只有整个数组大小的四分之一时,数组减半。
不同之处在于:
由于是先进先出,移除是从队列的最前端开始的。所以队列数据是存储在数组的中间部分。令队列数据的尾端数据ID为Num,首端数据ID为HeadIndex,则Num - HeadIndex为队列数据元素个数。
当队列数据元素个数为整个数组空间的四分之一时,数组减半,且队列数据左移至数组最左端。即Num-=HeadIndex;HeadIndex=0;

图中,HeadIndex=2;Num=5;
具体代码:
.h: UCLASS() class ALGORITHM_API AStackAndQueuesExerciseTwo : public AActor { GENERATED_BODY() public: // Sets default values for this actor's properties AStackAndQueuesExerciseTwo(); // Called every frame virtual void Tick(float DeltaTime) override; //输入 void Enqueue(int Input); //重构数组(拓展或缩小) void Resize(int Capacity); //输出且移除 int Dequeue(); //队列里没元素了? bool IsEmpty(); protected:

