用数组结构实现大小固定的栈和队列

用数组结构实现大小固定的栈和队列，这是一个面试的常考题目，也是一个比较简单的题目。

1.实现栈结构：栈结构是先进后出的，只需要一个数组和一个记录位置的变量size，当进来一个元素，size就++，出去一个元素size就--。

2.实现队列结构：相对栈结构要难搞一些，队列的先进先出的，需要一个数组和三个变量，size记录已经进来了多少个元素，in记录刚进来的元素应该放在哪个位置，out表示用户要求弹出的元素所在的位置。size的作用不止于此，它还是in与out 的操作的关键信息，使得in与out解耦，避免的很多的麻烦，好像书本讲的是没有size这个变量的。当in或者out达到底部的时候就跳回0处。

/**
 * 固定数组实现一个队列
 * 队列先进先出，方法有push,pull,peek
 */
public class C02_ArrayToQueue {
  public static class MyQueue{
    private int out;//新进来的数 放这
    private int in;//用户要求弹出的数
    private int size;//已经进队列的个数
    
    private int arr[];
    public MyQueue(int iniSize){
      arr = new int[iniSize];
      size = 0;
      in = 0;
      out = 0;
    }
    public void push(int num){
      if(size==arr.length){
        throw new RuntimeException("the queue is full!");
      }
      size++;//大小扩展一个
      arr[in] = num;//赋值
      in = in==arr.length-1 ? 0 : in+1;//如果已经到达数组末尾就重新等于0
    }
    public int pull(){
      if(size==0){
        throw new RuntimeException("the queue is empty!");
      }
      size--;
      int t = out;//记录
      out = out==arr.length-1 ? 0 : out+1;//如果已经到达数组末尾就重新等于0
      return arr[t];
    }
    public int peek(){
      if(size==0){
        throw new RuntimeException("the queue is empty!");
      }
      return arr[out];
    }
  }
  public static void main(String[] args) {
    int iniSize = 3;
    MyQueue myQueue = new MyQueue(iniSize);
    myQueue.push(12);
    myQueue.push(13);
    myQueue.push(15);
    System.out.println(myQueue.pull());
    System.out.println(myQueue.pull());
    System.out.println(myQueue.pull());
    myQueue.push(23);
    myQueue.push(24);
    System.out.println(myQueue.pull());
    System.out.println(myQueue.peek());
  }
}

/**
 * 固定数组实现栈结构
 * 实现方法push,pop,peek
 * 当越界的时候抛出一个运行时异常
 * 简单面试题
 */
public class C01_ArrayToStack {
  public static class MyStack{
    private int size;//指针位置，也表示栈已经压了多少
    private int[]arr;
    MyStack(int iniSize){//构造方法初始化数组
      arr = new int[iniSize];
      size = 0;
    }
    public void push(int num){
      if(size == arr.length){
        throw new RuntimeException("栈下标越界！");
      }
      arr[size++] = num;
    }
    public int pop(){
      if(size == 0){
        throw new RuntimeException("栈中已经没有元素可以弹出！");
      }
      return arr[--size];
    }
    public int peek(){
      if(size == 0){
        throw new RuntimeException("栈中已经没有元素可以弹出！");
      }
      return arr[size];
    }
  }
  public static void main(String[] args) {
    int len = 13;
    MyStack myStack = new MyStack(len);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
      myStack.push(i);
    }
    for (int i = 0; i < len; i++) {
      System.out.println(myStack.pop());
    }
  }
}