Add the chapter of stack and queue.

codes/java/chapter_array_and_linkedlist/list.java

@@ -8,7 +8,7 @@ public class list {
         // 注意数组的元素类型是 int[] 的包装类 Integer[]
         Integer[] numbers = new Integer[] { 1, 3, 2, 5, 4 };
         List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(numbers));
-        System.out.println("列表 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+        System.out.println("列表 list = " + list);
 
         /* 访问元素 */
         int num = list.get(1);
@@ -16,11 +16,11 @@ public class list {
 
         /* 更新元素 */
         list.set(1, 0);
-        System.out.println("将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+        System.out.println("将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = " + list);
 
         /* 清空列表 */
         list.clear();
-        System.out.println("清空列表后 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+        System.out.println("清空列表后 list = " + list);
 
         /* 尾部添加元素 */
         list.add(1);
@@ -28,15 +28,15 @@ public class list {
         list.add(2);
         list.add(5);
         list.add(4);
-        System.out.println("添加元素后 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+        System.out.println("添加元素后 list = " + list);
 
         /* 中间插入元素 */
         list.add(3, 6);
-        System.out.println("在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+        System.out.println("在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = " + list);
 
         /* 删除元素 */
         list.remove(3);
-        System.out.println("删除索引 3 处的元素，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+        System.out.println("删除索引 3 处的元素，得到 list = " + list);
 
         /* 通过索引遍历列表 */
         int count = 0;
@@ -53,10 +53,10 @@ public class list {
         /* 拼接两个列表 */
         List<Integer> list1 = new ArrayList<>(Arrays.asList(new Integer[] { 6, 8, 7, 10, 9 }));
         list.addAll(list1);
-        System.out.println("将列表 list1 拼接到 list 之后，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+        System.out.println("将列表 list1 拼接到 list 之后，得到 list = " + list);
 
         /* 排序列表 */
         Collections.sort(list);
-        System.out.println("排序列表后 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+        System.out.println("排序列表后 list = " + list);
     }
 }

codes/java/chapter_stack_and_queue/array_queue.java

@@ -0,0 +1,113 @@
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 基于环形数组实现的队列 */
+class ArrayQueue {
+    int[] nums; // 用于存储队列元素的数组
+    int size = 0; // 队列长度（即元素个数）
+    int front = 0; // 头指针，指向队首
+    int rear = 0; // 尾指针，指向队尾 + 1
+
+    public ArrayQueue(int capacity) {
+        // 初始化数组
+        nums = new int[capacity];
+    }
+
+    /* 获取队列的容量 */
+    public int capacity() {
+        return nums.length;
+    }
+
+    /* 获取队列的长度 */
+    public int size() {
+        int capacity = capacity();
+        // 由于将数组看作为环形，可能 rear < front ，因此需要取余数
+        return (capacity + rear - front) % capacity;
+    }
+
+    /* 判断队列是否为空 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return rear - front == 0;
+    }
+
+    /* 入队 */
+    public void offer(int num) {
+        if (size() == capacity()) {
+            System.out.println("队列已满");
+            return;
+        }
+        // 尾结点后添加 num
+        nums[rear] = num;
+        // 尾指针向后移动一位，越过尾部后返回到数组头部
+        rear = (rear + 1) % capacity();
+    }
+
+    /* 出队 */
+    public int poll() {
+        // 删除头节点
+        if (isEmpty())
+            throw new EmptyStackException();
+        int num = nums[front];
+        // 队头指针向后移动，越过尾部后返回到数组头部
+        front = (front + 1) % capacity();
+        return num;
+    }
+
+    /* 访问队首元素 */
+    public int peek() {
+        // 删除头节点
+        if (isEmpty())
+            throw new EmptyStackException();
+        return nums[front];
+    }
+
+    public int[] toArray() {
+        int size = size();
+        int capacity = capacity();
+        // 仅转换有效长度范围内的列表元素
+        int[] arr = new int[size];
+        for (int i = 0, j = front; i < size; i++, j++) {
+            arr[i] = nums[j % capacity];
+        }
+        return arr;
+    }
+}
+
+public class array_queue {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化队列 */
+        int capacity = 10;
+        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(capacity);
+
+        /* 元素入队 */
+        queue.offer(1);
+        queue.offer(3);
+        queue.offer(2);
+        queue.offer(5);
+        queue.offer(4);
+        System.out.println("队列 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* 访问队首元素 */
+        int peek = queue.peek();
+        System.out.println("队首元素 peek = " + peek);
+
+        /* 元素出队 */
+        int poll = queue.poll();
+        System.out.println("出队元素 poll = " + poll + "，出队后 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* 获取队列的长度 */
+        int size = queue.size();
+        System.out.println("队列长度 size = " + size);
+
+        /* 判断队列是否为空 */
+        boolean isEmpty = queue.isEmpty();
+
+        /* 测试环形数组 */
+        for (int i = 0; i < 10; i++) {
+            queue.offer(i);
+            queue.poll();
+            System.out.println("第 " + i + " 轮入队+出队后 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+        }
+    }
+}

codes/java/chapter_stack_and_queue/array_stack.java

@@ -0,0 +1,77 @@
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 基于数组实现的栈 */
+class ArrayStack {
+    ArrayList<Integer> list;
+    public ArrayStack() {
+        // 初始化列表（动态数组）
+        list = new ArrayList<>();
+    }
+
+    /* 获取栈的长度 */
+    public int size() {
+        return list.size();
+    }
+
+    /* 判断栈是否为空 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return size() == 0;
+    }
+
+    /* 入栈 */
+    public void push(int num) {
+        list.add(num);
+    }
+
+    /* 出栈 */
+    public int pop() {
+        return list.remove(size() - 1);
+    }
+
+    /* 访问栈顶元素 */
+    public int peek() {
+        return list.get(size() - 1);
+    }
+
+    /* 访问索引 index 处元素 */
+    public int get(int index) {
+        return list.get(index);
+    }
+
+    /* 将 List 转化为 Array 并返回 */
+    public Object[] toArray() {
+        return list.toArray();
+    }
+}
+
+public class array_stack {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化栈 */
+        ArrayStack stack = new ArrayStack();
+
+        /* 元素入栈 */
+        stack.push(1);
+        stack.push(3);
+        stack.push(2);
+        stack.push(5);
+        stack.push(4);
+        System.out.println("栈 stack = " + Arrays.toString(stack.toArray()));
+
+        /* 访问栈顶元素 */
+        int peek = stack.peek();
+        System.out.println("栈顶元素 peek = " + peek);
+
+        /* 元素出栈 */
+        int pop = stack.pop();
+        System.out.println("出栈元素 pop = " + pop + "，出栈后 stack = " + Arrays.toString(stack.toArray()));
+
+        /* 获取栈的长度 */
+        int size = stack.size();
+        System.out.println("栈的长度 size = " + size);
+
+        /* 判断是否为空 */
+        boolean isEmpty = stack.isEmpty();
+    }
+}

codes/java/chapter_stack_and_queue/deque.java

@@ -0,0 +1,37 @@
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+public class deque {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化队列 */
+        Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
+
+        /* 元素入队 */
+        deque.offerLast(2);
+        deque.offerLast(5);
+        deque.offerLast(4);
+        deque.offerFirst(3);
+        deque.offerFirst(1);
+        System.out.println("队列 deque = " + deque);
+
+        /* 访问队首元素 */
+        int peekFirst = deque.peekFirst();
+        System.out.println("队首元素 peekFirst = " + peekFirst);
+        int peekLast = deque.peekLast();
+        System.out.println("队尾元素 peekLast = " + peekLast);
+
+        /* 元素出队 */
+        int pollFirst = deque.pollFirst();
+        System.out.println("队首出队元素 pollFirst = " + pollFirst + "，队首出队后 deque = " + deque);
+        int pollLast = deque.pollLast();
+        System.out.println("队尾出队元素 pollLast = " + pollLast + "，队尾出队后 deque = " + deque);
+
+        /* 获取队列的长度 */
+        int size = deque.size();
+        System.out.println("队列长度 size = " + size);
+
+        /* 判断队列是否为空 */
+        boolean isEmpty = deque.isEmpty();
+    }
+}

codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.java

@@ -0,0 +1,75 @@
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 基于链表实现的队列 */
+class LinkedListQueue {
+    LinkedList<Integer> list;
+
+    public LinkedListQueue() {
+        // 初始化链表
+        list = new LinkedList<>();
+    }
+
+    /* 获取队列的长度 */
+    public int size() {
+        return list.size();
+    }
+
+    /* 判断队列是否为空 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return list.size() == 0;
+    }
+
+    /* 入队 */
+    public void offer(int num) {
+        // 尾结点后添加 num
+        list.addLast(num);
+    }
+
+    /* 出队 */
+    public int poll() {
+        // 删除头节点
+        return list.removeFirst();
+    }
+
+    /* 访问队首元素 */
+    public int peek() {
+        return list.getFirst();
+    }
+
+    /* 将 List 转化为 Array 并返回 */
+    public Object[] toArray() {
+        return list.toArray();
+    }
+}
+
+public class linkedlist_queue {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化队列 */
+        LinkedListQueue queue = new LinkedListQueue();
+
+        /* 元素入队 */
+        queue.offer(1);
+        queue.offer(3);
+        queue.offer(2);
+        queue.offer(5);
+        queue.offer(4);
+        System.out.println("队列 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* 访问队首元素 */
+        int peek = queue.peek();
+        System.out.println("队首元素 peek = " + peek);
+
+        /* 元素出队 */
+        int poll = queue.poll();
+        System.out.println("出队元素 poll = " + poll + "，出队后 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* 获取队列的长度 */
+        int size = queue.size();
+        System.out.println("队列长度 size = " + size);
+
+        /* 判断队列是否为空 */
+        boolean isEmpty = queue.isEmpty();
+    }
+}

codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_stack.java

@@ -0,0 +1,72 @@
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 基于链表实现的栈 */
+class LinkedListStack {
+    LinkedList<Integer> list;
+    public LinkedListStack() {
+        // 初始化链表
+        list = new LinkedList<>();
+    }
+
+    /* 获取栈的长度 */
+    public int size() {
+        return list.size();
+    }
+
+    /* 判断栈是否为空 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return size() == 0;
+    }
+
+    /* 入栈 */
+    public void push(int num) {
+        list.addLast(num);
+    }
+
+    /* 出栈 */
+    public int pop() {
+        return list.removeLast();
+    }
+
+    /* 访问栈顶元素 */
+    public int peek() {
+        return list.getLast();
+    }
+
+    /* 将 List 转化为 Array 并返回 */
+    public Object[] toArray() {
+        return list.toArray();
+    }
+}
+
+public class linkedlist_stack {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化栈 */
+        LinkedListStack stack = new LinkedListStack();
+
+        /* 元素入栈 */
+        stack.push(1);
+        stack.push(3);
+        stack.push(2);
+        stack.push(5);
+        stack.push(4);
+        System.out.println("栈 stack = " + Arrays.toString(stack.toArray()));
+
+        /* 访问栈顶元素 */
+        int peek = stack.peek();
+        System.out.println("栈顶元素 peek = " + peek);
+
+        /* 元素出栈 */
+        int pop = stack.pop();
+        System.out.println("出栈元素 pop = " + pop + "，出栈后 stack = " + Arrays.toString(stack.toArray()));
+
+        /* 获取栈的长度 */
+        int size = stack.size();
+        System.out.println("栈的长度 size = " + size);
+
+        /* 判断是否为空 */
+        boolean isEmpty = stack.isEmpty();
+    }
+}

codes/java/chapter_stack_and_queue/queue.java

@@ -0,0 +1,33 @@
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+public class queue {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化队列 */
+        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
+
+        /* 元素入队 */
+        queue.offer(1);
+        queue.offer(3);
+        queue.offer(2);
+        queue.offer(5);
+        queue.offer(4);
+        System.out.println("队列 queue = " + queue);
+
+        /* 访问队首元素 */
+        int peek = queue.peek();
+        System.out.println("队首元素 peek = " + peek);
+
+        /* 元素出队 */
+        int poll = queue.poll();
+        System.out.println("出队元素 poll = " + poll + "，出队后 queue = " + queue);
+
+        /* 获取队列的长度 */
+        int size = queue.size();
+        System.out.println("队列长度 size = " + size);
+
+        /* 判断队列是否为空 */
+        boolean isEmpty = queue.isEmpty();
+    }
+}

codes/java/chapter_stack_and_queue/stack.java

@@ -0,0 +1,33 @@
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+public class stack {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化栈 */
+        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
+
+        /* 元素入栈 */
+        stack.push(1);
+        stack.push(3);
+        stack.push(2);
+        stack.push(5);
+        stack.push(4);
+        System.out.println("栈 stack = " + stack);
+
+        /* 访问栈顶元素 */
+        int peek = stack.peek();
+        System.out.println("栈顶元素 peek = " + peek);
+
+        /* 元素出栈 */
+        int pop = stack.pop();
+        System.out.println("出栈元素 pop = " + pop + "，出栈后 stack = " + stack);
+
+        /* 获取栈的长度 */
+        int size = stack.size();
+        System.out.println("栈的长度 size = " + size);
+
+        /* 判断是否为空 */
+        boolean isEmpty = stack.isEmpty();
+    }
+}

docs/index.md

@@ -21,3 +21,4 @@ TODO
 | 新增：数据与内存 | 2022-11-05 |
 | 更新：各章节 Java 代码 | 2022-11-06 |
 | 更新：列表 Java 代码、配图 | 2022-11-07 |
+| 新增：栈与队列 | 2022-11-09 |

mkdocs.yml

@@ -135,5 +135,10 @@ nav:
     - 链表: chapter_array_and_linkedlist/linked_list.md
     - 列表: chapter_array_and_linkedlist/list.md
     - 小结: chapter_array_and_linkedlist/summary.md
+  - 栈与队列:
+    - chapter_stack_and_queue/index.md
+    - 栈: chapter_stack_and_queue/stack.md
+    - 队列: chapter_stack_and_queue/queue.md
+    - 小结: chapter_stack_and_queue/summary.md
   - License:
     - chapter_license/index.md