栈Stack |队列Queue| 双端队列Deque| 优先队列PriorityQueue
堆栈和队列特点： 1. Stack - First In Last Out(FILO) 先入后出，先进来的被压入栈底 .Array or Linked List 2. Queue - First In First Out(FIFO) 排队时先来先出 .Array or Doubly Linked List
1. Java中栈的实现API
在Java中，用Deque可以实现Stack的功能：
- 把元素压栈：
push(E)/addFirst(E)； - 把栈顶的元素“弹出”：
pop(E)/removeFirst()； - 取栈顶元素但不弹出：
peek(E)/peekFirst()。
为什么Java的集合类没有单独的Stack接口呢？因为有个遗留类名字就叫Stack，出于兼容性考虑，所以没办法创建Stack接口，只能用Deque接口来“模拟”一个Stack了。不要使用遗留类Stack
当我们把Deque作为Stack使用时，注意只调用push()/pop()/peek()方法，不要调用addFirst()/removeFirst()/peekFirst()方法，这样代码更加清晰。
Stack，ArrayDeque，LinkedList都可以作为栈使用：
由继承树看出，三者都是Collection的间接实现类。 ArrayDeque实现Deque接口，Stack继承于Vector，LinkedList实现Deque与List接口。
区别
底层数据存储方式：
| 存储方式 | |
|---|---|
| Stack | 长度为10的数组 |
| ArrayDeque | 长度为16的数组 |
| LinkedList |
链表
|
线程安全
| 线程安全 | |
|---|---|
| Stack | 线程同步 |
| ArrayDeque | 线程不同步 |
| LinkedList | 线程不同步 |
使用Collections工具类中synchronizedXxx() 可以将线程不同步的ArrayDeque以及LinkedList转换成线程同步。
性能选项
通常情况下，不推荐使用Vector以及其子类Stack （它们实现了线程同步的功能，所以性能比较差）；
频繁的插入、删除操作，未知的初始数据量：LinkedList ；
频繁的随机访问操作：ArrayDeque
另一个区别是：LinkedList支持null元素，而ArrayDeque不支持。
2. Java中Queue队列的API
队列Queue实现了一个先进先出（FIFO）的数据结构：
- 通过
add()/offer()方法将元素添加到队尾； - 通过
remove()/poll()从队首获取元素并删除； - 通过
element()/peek()从队首获取元素但不删除。
要避免把null添加到队列。
// 这是一个List: List<String> list = new LinkedList<>();
// 这是一个Queue: Queue<String> queue = new LinkedList<>();
LinkedList即实现了List接口，又实现了Queue接口，但是，在使用的时候，如果我们把它当作List，就获取List的引用，如果我们把它当作Queue，就获取Queue的引用
ArrayDeque也实现了Deque接口（Deque接口继承了Queue接口）3. 双端队列Deque的API
Deque是一个接口，它的实现类有ArrayDeque和LinkedList （LinkedList真是一个全能选手，它即是List，又是Queue，还是Deque）
// 不推荐的写法: LinkedList<String> deque = new LinkedList<>();
// 推荐的写法： Deque<String> deque = new LinkedList<>(); （面向抽象编程的一个原则就是：尽量持有接口，而不是具体的实现类。）
- 将元素添加到队首：
addFirst()即push()/offerFirst()； - 将元素添加到队尾：
addLast()即add()/offerLast() 即offer()
- 从队首获取元素并删除：
removeFirst()即remove() pop()/pollFirst() 即poll() - 从队尾获取元素并删除：
removeLast()/pollLast()；
- 从队首获取元素但不删除：
getFirst()/peekFirst() 即peek() - 从队尾获取元素但不删除：
getLast()/peekLast()；
- 总是调用
xxxFirst()/xxxLast()以便与Queue的方法区分开； - 避免把
null添加到队列。
如果直接写deque.offer()，我们就需要思考，offer()实际上是offerLast()，我们明确地写上offerLast()，不需要思考就能一眼看出这是添加到队尾。
因此，使用Deque，推荐总是明确调用offerLast() /offerFirst()或者pollFirst() /pollLast()方法。
4. 优先队列PriorityQueue的API
Queue<String> q = new PriorityQueue<>();
PriorityQueue和Queue的区别在于，它的出队顺序与元素的优先级有关，对PriorityQueue调用remove()或poll()方法，返回的总是优先级最高的元素。
要使用PriorityQueue，我们就必须给每个元素定义“优先级”。
PriorityQueue实现了一个优先队列：从队首获取元素时，总是获取优先级最高的元素。
PriorityQueue默认按元素比较的顺序排序（必须实现Comparable接口），也可以通过Comparator自定义排序算法（元素就不必实现Comparable接口）。
放入PriorityQueue的元素，必须实现Comparable接口，PriorityQueue会根据元素的排序顺序决定出队的优先级。
如果我们要放入的元素并没有实现Comparable接口怎么办？PriorityQueue允许我们提供一个Comparator对象来判断两个元素的顺序。
1. 栈Stack
Stack中文名可叫堆栈，不能叫堆，堆是heap
手写栈堆比较少了，很多语言在标准库都实现了。
1.1 概念与特性
后进先出，先进后出，这就是典型的“栈”结构。
从栈的操作特性上来看，栈是一种“操作受限”的线性表，只允许在一端插入和删除数据。从功能上来说，数组或链表可以替代栈，但特定的数据结构是对特定场景的抽象，而且，数组或链表暴露了太多的操作接口，操作上的确灵活自由，但使用时就比较不可控，自然也就更容易出错。
当某个数据集合只涉及在一端插入和删除数据，并且满足后进先出、先进后出的特性，我们就应该首选“栈”这种数据结构。
最近相关性 《====》 栈 现实中的洋葱，一层层，反应在工程中都具有 从外而内 或者 由内而外这种逐渐扩散，且它的最外层和最外层是一对，最内层和最内层是一对 可叫最近相关性。
栈：查询 O(n)，平均情况，要看它栈中栈底的元素，要清空了才能看到。
插入和删除它的栈顶元素只需要一次性操作，时间复杂度是O(1)。
1.2 如何实现一个“栈”？
从栈的定义里，栈主要包含两个操作，入栈和出栈，即在栈顶插入一个数据和从栈顶删除一个数据。
自定义一个栈既可以用数组来实现，也可以用链表来实现。 用数组实现的栈，叫作顺序栈，用链表实现的栈，叫作链式栈。
// 基于数组实现的顺序栈 public class ArrayStack { private String[] items; // 数组 private int count; // 栈中元素个数 private int n; // 栈的大小 // 初始化数组，申请一个大小为 n 的数组空间 public ArrayStack(int n) { this.items = new String[n]; this.n = n; this.count = 0; } // 入栈操作 public boolean push(String item) { // 数组空间不够了，直接返回 false，入栈失败。 if (count == n) return false; // 将 item 放到下标为 count 的位置，并且 count 加一 items[count] = item; ++count; return true; } // 出栈操作 public String pop() { // 栈为空，则直接返回 null if (count == 0) return null; // 返回下标为 count-1 的数组元素，并且栈中元素个数 count 减一 String tmp = items[count - 1]; --count; return tmp; } }