【数据结构】之队列的java实现(一)

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了【数据结构】之队列的java实现(一)前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

队列的定义:

队列(Queue)是只允许在一端进行插入,而在另一端进行删除的运算受限的线性表。

(1)允许删除的一端称为队头(Front)。

(2)允许插入的一端称为队尾(Rear)。
(3)当队列中没有元素时称为空队列。
(4)队列亦称作先进先出(First In First Out)的线性表,简称为FIFO表。
队列的修改是依先进先出的原则进行的。新来的成员总是加入队尾,每次离开的成员总是队列头上的(不允许中途离队)。

队列的存储结构及实现

队列的顺序存储结构

(1)顺序队列的定义:

队列的顺序存储结构称为顺序队列,顺序队列实际上是运算受限的顺序表。

(2)顺序队列的表示:

和顺序表一样,顺序队列利用内存中一段连续的存储空间来存放当前队列中的元素。
由于队列的队头和队尾的位置是变化的,设置两个指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素,它们的初值在队列初始化时均应置为0。

(3)顺序队列的基本操作


入队时:将新元素插入rear所指的位置的后一位。
出队时:删去front所指的元素,然后将front加1并返回被删元素。

(4)顺序表的溢出现象

①“下溢”现象
当队列为空时,做出队运算产生的溢出现象。“下溢”是正常现象,常用作程序控制转移的条件。

② "真上溢"现象
当队列满时,做进栈运算产生空间溢出的现象。“真上溢”是一种出错状态,应设法避免。

③ "假上溢"现象
由于入队和出队操作中,头尾指针只增加不减小,致使被删元素的空间永远无法重新利用。当队列中实际的元素个数远远小于内存中本分配的空间时,也可能由于尾指针已超越向量空间的上界而不能做入队操作。该现象称为"假上溢"现象。如下图

循环队列:

如上图所示,这种头尾相接的顺序存储结构称为循环队列(circular queue)。

循环队列中需要注意的几个重要问题:

①队空的判定条件,队空的条件是front=rear;

②队满的判定条件,(rear+1)%QueueSize=front。QueueSize为队列初始空间大小。

循环队列的java实现代码

[java] view plain copy
  1. packagestudy_02.datastructure.queue;
  2. /**
  3. *循环队列
  4. *@authorWWX
  5. */
  6. publicclassCirQueue<E>{
  7. //对象数组,队列最多存储a.length-1个对象
  8. E[]a;
  9. //默认初始化大小
  10. privatestaticfinalintDEFAULT_SIZE=10;
  11. //对首下标
  12. intfront;
  13. //队尾下标
  14. intrear;
  15. publicCirQueue(){
  16. this(DEFAULT_SIZE);
  17. }
  18. /**
  19. *初始化指定长度的队列
  20. *@paramsize
  21. */
  22. @SuppressWarnings("unchecked")
  23. publicCirQueue(intsize){
  24. a=(E[])(newObject[size]);
  25. front=0;
  26. rear=0;
  27. *将一个对象追加到队列尾部
  28. *@paramobj
  29. *@return队列满时返回false,否则返回true
  30. booleanenqueue(Eobj){
  31. if((rear+1)%a.length==front){
  32. returnfalse;
  33. }else{
  34. a[rear]=obj;
  35. rear=(rear+1)%a.length;
  36. true;
  37. }
  38. *队列头部出队
  39. *@return
  40. *@authorWWX
  41. publicEdequeue(){
  42. if(rear==front)
  43. null;
  44. else{
  45. Eobj=a[front];
  46. front=(front+1)%a.length;
  47. returnobj;
  48. *队列长度
  49. *@return
  50. intsize(){
  51. return(rear-front)&(a.length-1);
  52. //队列长度(另一种方法
  53. intlength(){
  54. if(rear>front){
  55. returnrear-front;
  56. else
  57. returna.length-1;
  58. *判断是否为空
  59. booleanisEmpty(){
  60. returnrear==front;
  61. voidmain(String[]args){
  62. CirQueue<String>queue=newCirQueue<String>(4);
  63. queue.enqueue("1");
  64. queue.enqueue("2");
  65. queue.enqueue("3");
  66. System.out.println("size="+queue.size());
  67. intsize=queue.size();
  68. System.out.println("*******出栈操作*******");
  69. for(inti=0;i<size;i++){
  70. System.out.print(queue.dequeue()+"");
  71. }

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