二、队列
队列
队列介绍
- 队列是一个有序列表,可以用数组或是链表实现
- 遵循先入先出原则。即:先存入队列的数据,要先取出,后存入的后取出
数组模拟队列
- 队列本身是有序列表,若使用数组的结构来存储队列的数据,则队列数组的声明如下图,其中maxSize是该队列的最大容量
- 因为队列的输入、输出是分别从前后端来处理,因此需要两个变量front及rear分别队列前后端的下标,front会随着数据的取出而改变,而rear则是随着数据的移入而改变
代码:
public class ArrayQueue{
private int maxSize;
private int front;
private int rear;
private int[] arr;//用于存放数据
public ArrayQueue(int maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
arr = new int[maxSize];
front = -1;
rear = -1;
}
/**
* 判断队列是否满
*/
public boolean isFull(){
return rear == maxSize-1;
}
/**
* 判断队列是否为空
*/
public boolean isEmpty(){
return rear == front;
}
/**
* 添加数据
*/
public void add(int n){
if (isFull()){
System.out.println("队列已满!");
return;
}
rear++;
arr[rear] = n;
}
/**
* 获取数据
*/
public int get(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空!");
}
front++;
return arr[front];
}
/**
* 显示所有数据
*/
public void show(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空!");
}
for (int i=front+1;i<=rear;i++){
System.out.print(arr[i]+" ");
}
}
/**
* 显示头数据
*/
public int getHead(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空!");
}
return arr[front+1];
}
}
数组模拟环形队列
思路:
- front变量的含义做一个调整:front指向队列的第一个元素,也就是说arr[front]就是队列的第一个元素,front的初始值为0.
- rear变量的含义做一个调整:rear指向队列的最后一个元素的后一个位置。所以数组中空出来了一个位置,rear的初始值为0
- 队列满的条件是:(rear+1)%maxSize==front
- 队列空的条件是:rear==front
- 队列中有效数据的个数为:(rear+maxSize-front)%maxSize
public class CircleArray{
private int maxSize;
private int front;
private int rear;
private int[] arr;//用于存放数据
public CircleArray(int maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
arr = new int[maxSize];
}
/**
* 判断队列是否满
*/
public boolean isFull(){
return (rear+1)%maxSize==front;
}
/**
* 判断队列是否为空
*/
public boolean isEmpty(){
return rear == front;
}
/**
* 添加数据
*/
public void add(int n){
if (isFull()){
System.out.println("队列已满!");
return;
}
arr[rear] = n;
rear = (rear+1)%maxSize;
}
/**
* 获取数据
*/
public int get(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空!");
}
int value = arr[front];
front = (front+1)%maxSize;
return value;
}
/**
* 显示所有数据
*/
public void show(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空!");
}
for (int i=front;i<front+size();i++){
System.out.print(arr[i%maxSize]+" ");
}
}
/**
* 队列的大小
*/
public int size(){
return (rear-front+maxSize)%maxSize;
}
/**
* 显示头数据
*/
public int getHead(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空!");
}
return arr[front];
}
}