1. 前言
栈和队列是 Java 数据结构中比较简单但又非常重要的类型，我们需要了解栈和队列的存储原理以及各自的特点，熟悉他们各自的常用操作。
2. 后进先出
周末陪孩子玩新买的玩具枪，看到弹夹我乐了，这不就是一个栈容器吗！儿子问我什么是栈，我反问儿子，你装弹的顺序和子弹打出去的顺序有没有关联或规律呢？儿子想了一会说，最先装进去的子弹要等到最后才能被发射出去，而第一发子弹是最后一个装进去的！ [图片上传失败...(image-29af7-1658654574813)]
（图片来源于网络，版权归原作者所有）
正像枪的弹夹一样，栈表示的是一个后进先出的对象，也叫堆栈。无需百度，直接打开 java.util.Stack 源码还能看到 Java 为此定义了一个专属单词 LIFO ，其实就是 last-in-first-out 的缩写。 细心的小伙伴还会从源码中发现 Stack 其实是继承自 Vector ，上一节我们介绍了数组， Vector 就是可实现自动增长的对象数组，它支持线程的同步。所以我们可以发现，栈的本质也是数组。数据从栈顶压入，操作的时候先从栈顶取出。
3. 栈的常用操作
创建一个栈只需要 new Stack () 来在内存中开辟一块连续的默认容量为 10 的空间。添加元素我们称之为压入 push () , 取出元素我们使用 pop () , 查看栈顶元素我们可以使用 peek () , 此外我们还可以使用 empty () 来判断当前栈是否为空栈。
<pre class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" spellcheck="false" lang="java" cid="n14" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit; color: rgb(51, 51, 51); font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-thickness: initial; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">//声明一个栈对象，并向内压入三个元素
Stack stack = new Stack();
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);
//判断是否为空栈
System.out.println(stack.isEmpty());//输出：false
//使用peek()方法查询栈顶元素，使用pop()方法取出栈顶元素
System.out.println(stack.peek());//输出：3
System.out.println(stack.pop());//输出：3
System.out.println(stack.peek());//输出：2
System.out.println(stack.pop());//输出：2
System.out.println(stack.peek());//输出：1
System.out.println(stack.pop());//输出：1
System.out.println(stack.isEmpty());//输出：true
代码块123456789101112131415</pre>
4. 队列的定义和特点
我们还是从源码中去寻找队列的官方定义，跟栈一样简单的一句话：order elements in a FIFO (first-in-first-out) manner. 翻译成中文就是 “先来后到”。数据从队列的一端进入，从另一端取出。先到先得在我们生活中最常见的例子就是排队了。
5. 队列的常用操作
队列的常用操作也非常简单，我们可以看源码中对 Queue 类中六个方法的介绍。
add () ：增加一个元素，如果队列已满，则抛出一个 IIIegaISlabEepeplian 异常；
remove () ：移除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则抛出一个 NoSuchElementException 异常；
element () ：返回队列头部的元素，如果队列为空，则抛出一个 NoSuchElementException 异常；
offer () ：添加一个元素并返回 true，如果队列已满，则返回 false；
poll () ：返问并移除队列头部的元素，如果队列为空，则返回 null；
peek () ：返回队列头部的元素，如果队列为空，则返回 null；
<pre class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" spellcheck="false" lang="java" cid="n35" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit; color: rgb(51, 51, 51); font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-thickness: initial; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">//声明一个队列
Queue queue = new LinkedList();
//先向队列中添加五个元素
queue.add(1);
queue.add(2);
queue.add(3);
queue.add(4);
queue.add(5);
//移除并返回队列头部的元素
System.out.println(queue.remove());//输出：1
//返回队列头部的元素
System.out.println(queue.element());//输出：2
//添加一个元素并返回true，如果队列已满则返回false
System.out.println(queue.offer(6));//输出：true
//返回队列头部的元素
System.out.println(queue.peek());//输出：2
//返问并移除队列头部的元素
System.out.println(queue.poll());//输出：2
System.out.println(queue.poll());//输出：3
System.out.println(queue.poll());//输出：4
System.out.println(queue.poll());//输出：5
System.out.println(queue.poll());//输出：6
代码块12345678910111213141516171819202122</pre>
但是我们创建 Queue 的时候会发现直接实例化会报错，因为它是 interface 接口，实例化的时候可以用 LinkedList，LinkedList 继承自 Deque，Deque 继承自 Queue。
6. 栈和队列的对比
通过这一节的学习我们知道了栈和队列都是线性表，区别在于栈限定只能在表的一端（栈顶）进行插入和删除操作，队列限定只能在表的一端进行插入，在另一端进行删除。
7. 栈和队列的应用场景
栈和队列在我们自己的开发工作中使用是相对比较少的，但是对它们的实际应用却随处可见：
我们的开发工具会对括号 “（” 关闭进行匹配校验，就是在输入左括号 “（” 时将其压入栈内，在输入右括号 “）” 时从栈中取出并进行匹配校验
我们在进行一系列操作后想要撤回上一步操作，也是从我们的操作记录栈中取出了之前操作的历史记录
关于迷宫的解法也用到了栈，用于在使用 “穷举解法” 时记录前面的尝试记录
队列因为可以完美模拟排队场景，因此在餐厅叫号程序、银行医院的排队系统中都会用到队列结构。
8. 小结
通过学习我们知道了栈和队列都是线性数据结构，栈的特点是后进先出，常用的操作有压入 push ()、查询 peek () 和取出 pop () 等；队列的特点是先进先出，常用的操作有添加 add ()、查询 element () 和 peek ()、从队列头部取出 poll () 以及移除 remove () 等。我们要熟练掌握常用的操作和方法，结合实际应用场景，充分利用好它们各自的特点。
