栈和队列：
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：
1 public class Stack {
2
3 public Node head;
4 public Node current;
5
6
7 //方法：入栈操作
8 public void push(int data) {
9 if (head == null) {
10 head = new Node(data);
11 current = head;
12 } else {
13 Node node = new Node(data);
14 node.pre = current;//current结点将作为当前结点的前驱结点
15 current = node; //让current结点永远指向新添加的那个结点
16 }
17 }
18
19 public Node pop() {
20 if (current == null) {
21 return null;
22 }
23
24 Node node = current; // current结点是我们要出栈的结点
25 current = current.pre; //每出栈一个结点后，current后退一位
26 return node;
27
28 }
29
30
31 class Node {
32 int data;
33 Node pre; //我们需要知道当前结点的前一个结点
34
35 public Node(int data) {
36 this.data = data;
37 }
38 }
39
40
41 public static void main(String[] args) {
42
43 Stack stack = new Stack();
44 stack.push(1);
45 stack.push(2);
46 stack.push(3);
47
48 System.out.println(stack.pop().data);
49 System.out.println(stack.pop().data);
50 System.out.println(stack.pop().data);
51 }
52
53 }
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。
1 public class Queue {
2 public Node head;
3 public Node curent;
4
5 //方法：链表中添加结点
6 public void add(int data) {
7 if (head == null) {
8 head = new Node(data);
9 curent = head;
10 } else {
11 curent.next = new Node(data);
12 curent = curent.next;
13 }
14 }
15
16 //方法：出队操作
17 public int pop() throws Exception {
18 if (head == null) {
19 throw new Exception("队列为空");
20 }
21
22 Node node = head; //node结点就是我们要出队的结点
23 head = head.next; //出队之后，head指针向下移
24
25 return node.data;
26
27 }
28
29
30 class Node {
31 int data;
32 Node next;
33
34 public Node(int data) {
35 this.data = data;
36 }
37 }
38
39
40 public static void main(String[] args) throws Exception {
41 Queue queue = new Queue();
42 //入队操作
43 for (int i = 0; i < 5; i++) {
44 queue.add(i);
45 }
46
47 //出队操作
48 System.out.println(queue.pop());
49 System.out.println(queue.pop());
50 System.out.println(queue.pop());
51
52 }
53 }
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。
用栈1负责来添加操作，用栈2来实现弹出操作；如果栈2里面有元素，直接弹出，没有元素，判断栈1，栈1没有元素，返回错误；栈1有元素，则将栈1里面的元素都弹到栈2，然后从栈2中弹出元素。
完整版代码实现：
1 import java.util.Stack;
6 public class Queue {
7
8 Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();
Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();
10 /**
11 * 每次添加都往栈1里面添加
12 * @param node 待插入队列中元素
13 */
14 public void push(int node){
15 stack1.push(node);
16 }
17
18 /**
19 * 每次弹出都从栈2里面弹出
20 * @return
*/
public int pop(){
if(!stack2.isEmpty())
return stack2.pop();
if(stack1.isEmpty())
return -1;
else{
while(!stack1.isEmpty())
stack2.push(stack1.pop());
return stack2.pop();
}
}
37 public static void main(String[] args) throws Exception {
38 Queue queue = new Queue();
39 queue.push(1);
40 queue.push(2);
41 queue.push(3);
42
43 System.out.println(queue.pop());
44
45 queue.push(4);
46
47 System.out.println(queue.pop());
48 System.out.println(queue.pop());
49 System.out.println(queue.pop());
50
51 }
52
53 }
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：
1 import java.util.ArrayDeque;
2 import java.util.Queue;
3
7 public class Stack {
8
Queue queue1 = new LinkedList();
Queue queue2 = new LinkedList();
11
12 /**
* 添加元素的时候向不为空的队列中添加元素
* @param node
*/
public void push(int node){
if(queue2.isEmpty())
queue1.add(node);
if(queue1.isEmpty())
queue2.add(node);
}
/**
* 删除元素的时候先将不为空的队列的前n-1个元素添加到另外一个队列中，然后将第n个元素删除
* @return
*/
public int poll(){
int temp = -1;
if(!queue2.isEmpty()){
while(!queue2.isEmpty()){
temp = (int) queue2.poll();
if(!queue2.isEmpty())
queue1.add(temp);
}
return temp;
}else if(!queue1.isEmpty()){
while(!queue1.isEmpty()){
temp = (int) queue1.poll();
if(!queue1.isEmpty())
queue2.add(temp);
}
return temp;
}else
return -1;
}
36
37 public static void main(String[] args) throws Exception {
38 Stack stack = new Stack();
39
40 stack.push(1);
41 stack.push(2);
42 stack.push(3);
43
44 System.out.println(stack.pop());
45 System.out.println(stack.pop());
46 stack.push(4);
47 }
48 }
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和原栈中，如果新元素大，就把元素放到原栈中；出栈时，如果原栈跟辅助栈元素相同，都弹出，否则只弹出原栈栈顶元素
完整代码实现：
1 import java.util.Stack;
2
6 public class MinStack {
7
8
Stack stack = new Stack(); //定义用来存储数据的栈
Stack minStack = new Stack(); //定义用来存储最小数据的栈
/**
* 添加数据，首先是往stack栈中添加
* 如果最小栈minStack为空，或者栈顶的元素比新添加的元素要大，则将新元素也要添加的辅助栈中
* @param node
*/
public void push(int node) {
stack.push(node);
if(minStack.isEmpty() || ((int)minStack.peek()) >= node){
minStack.push(node);
}
}
/**
* 如果stack空，直接返回
* 如果stack不为空，得到栈顶元素，同时将栈顶元素弹出
* 如果最小栈的栈顶元素与stack弹出的元素相等，那么最小栈也要将其弹出
*/
public void pop() {
if(stack.isEmpty())
return;
int node = (int)stack.peek();
stack.pop();
if((int)minStack.peek() == node){
minStack.pop();
}
}
/**
* 查看栈顶元素
* @return
*/
public int top() {
return (int)stack.peek();
}
/**
* 查看栈的最小元素
* @return
*/
public int min() {
return (int)minStack.peek();
}
40 public static void main(String[] args) throws Exception {
41 MinStack stack = new MinStack();
42 stack.push(4);
43 stack.push(3);
44 stack.push(5);
45
46 System.out.println(stack.min());
47 }
48 }
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：
1 import java.util.Stack;
2
3 /**
4 * Created by smyhvae on 2015/9/9.
5 */
6 public class StackTest {
7
8 /**
* 首先将特殊情况，边界情况进行排除掉
* 然后定义一个循环，开始遍历第一个数组，将遍历的每个对象往stack里面添加，
* 如果遇到栈不为空且stack顶元素与第二个数组对应位置相等的情况，就弹栈，
* 同时第二个数组指针后移
* 最后判断栈是否为空
* @param pushA 入栈队列
* @param popA 出栈队列
* @return
*/
public boolean isPopOrder(int[] pushA, int[] popA){
if(pushA == null || popA == null || pushA.length == 0 || popA.length == 0 || pushA.length != popA.length)
return false;
if(pushA.length == popA.length && pushA.length == 1)
return pushA[0] == popA[0];
Stack stack = new Stack();
int i = 0;
int j = 0;
int len = pushA.length;
while(i < len && j < len){
stack.push(pushA[i]);
++i;
while(!stack.isEmpty() && (int)stack.peek() == popA[j]) {
stack.pop();
++j;
}
}
return stack.isEmpty();
}
24
25 public static void main(String[] args) {
26
27 Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();
28
29 int[] data1 = {1, 2, 3, 4, 5};
30 int[] data2 = {4, 5, 3, 2, 1};
31 int[] data3 = {4, 5, 2, 3, 1};
32
33 System.out.println(sequenseIsPop(data1, data2));
34 System.out.println(sequenseIsPop(data1, data3));
35 }
36 }
代码比较简洁，但也比较难理解，要仔细体会。
运行效果：
