java实现队列queue
CamphorBloom 人气:0概念
队列是一种非原始（特殊）的线性表，是一种先进先出（FIFO）的数据结构。它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。
FIFO：first input first output，即先添加的元素，先移除，最后添加的元素，最后移除。
工作方式类似于商场排队结账情形：
数组模拟队列图示：
队列中两个主要操作
插入值操作：insert ——》 enqueue（入队） ——》参数是要插入的数据data
删除值操作：remove ——》 dequeue （出队）——》 无参
队列遵循以下条件：
如果 FRONT = 0，那么队列就是空的。
如果 REAR = size of the queue，那么队列就是满了。
如果 FRONT = REAR，那么队列中至少有一个元素。
如果你想知道队列中元素的总数，那么使用这个公式计算（REAR - FRONT）+1。
队列的数组实现
我们可以通过数组、堆栈和链表来实现队列。其中数组是实现队列的最简单方法。
创建一个大小为 n 的数组。将 FRONT 和 REAR 的值初始化为 -1，该值表示该数组当前为空。
编写一个ArrayQueue类如下：
class ArrayQueue {
private int maxSize; // 数组的最大容量
private int front; // 队列头
private int rear; // 队列尾
private int[] arr; // 存放数据, 模拟队列
// 创建构造器，初始化
public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
front = -1; // front 是指向队列头的前一个位置
rear = -1; // rear 是指向队列尾的数据(最后一个数据)
}
// 判断队列是否已满
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 addQueue(int n) {
if (isFull()) {
System.out.println("队列已满，不能再添加数据了！");
return;
}
rear++; // 让rear 后移
arr[rear] = n;
}
// 获取数据
public int getQueue() {
if (isEmpty()) {
// 通过抛出异常
throw new RuntimeException("队列为空，无数据可取！");
}
front++; // front后移
return arr[front];
}
// 显示队列的所有数据
public void showQueue() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列空的，没有数据~~");
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
}
}
// 显示队列的头部指向的下一个
public int headQueue() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空，没有数据~~");
}
return arr[front + 1];
}
}编写测试方法：
//创建一个队列
ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
char key = ' ';
Scanner scanner = new Scanner(System.in);//
boolean loop = true;
//输出一个菜单选项
while(loop) {
System.out.println("s(show): 显示队列");
System.out.println("e(exit): 退出程序");
System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
switch (key) {
case 's': //显示队列所有数据
queue.showQueue();
break;
case 'a': //添加数据
System.out.println("输出一个数");
int value = scanner.nextInt();
queue.addQueue(value);
break;
case 'g': //依次取出数据
try {
int res = queue.getQueue();
System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h': //查看队列头指向
try {
int res = queue.headQueue();
System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e': //退出程序
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出~~");
}总结
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