如果讓你手寫個棧和佇列，你還會寫嗎？

昨天跟一個CSDN上的朋友聊天，他說現在如果讓他自己手寫一個棧或者佇列，估計都要寫蠻久的，平時雖然都在用，但是都是別人封裝好的集合。

確實，經典的資料結構，包括排序演算法，雖然我們平時不用手寫了，但是這些內功，作為開發人員來說是必須要掌握的。受此啟發，我打算更一下經典資料結構和演算法的系列文章。今天先從棧和佇列說起。

這些東西，擠地鐵時，吃飯排隊時，等公交時，可以拿來看看，或者，就把它當作個下午茶吧~

我們知道，在陣列中，若知道資料項的下標，便可立即訪問該資料項，或者透過順序搜尋資料項，訪問到陣列中的各個資料項。但是棧和佇列不同，它們的訪問是受限制的，即在特定時刻只有一個資料項可以被讀取或者被刪除。眾所周知，棧是先進後出，只能訪問棧頂的資料，佇列是先進先出，只能訪問頭部資料。這裡不再贅述。

棧的主要機制可以用陣列來實現，也可以用連結串列來實現，下面用陣列來實現棧的基本操作：

資料項入棧和出棧的時間複雜度均為O(1)。這也就是說，棧操作所消耗的時間不依賴於棧中資料項的個數，因此操作時間很短。棧不需要比較和移動操作。

佇列也可以用陣列來實現，不過這裡有個問題，當陣列下標滿了後就不能再新增了，但是陣列前面由於已經刪除佇列頭的資料了，導致空。所以佇列我們可以用迴圈陣列來實現，見下面的程式碼：

和棧一樣，佇列中插入資料項和刪除資料項的時間複雜度均為O(1)。

還有個優先順序佇列，優先順序佇列是比棧和佇列更專用的資料結構。優先順序佇列與上面普通的佇列相比，主要區別在於佇列中的元素是有序的，關鍵字最小（或者最大）的資料項總在隊頭。資料項插入的時候會按照順序插入到合適的位置以確保佇列的順序。優先順序佇列的內部實現可以用陣列或者一種特別的樹——堆來實現。

這裡實現的優先順序佇列中，插入操作需要 O(N) 的時間，而刪除操作則需要 O(1) 的時間。

作者： 華為云云享專家倪升武