数据结构之队列
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数据结构之队列相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
队列
队列是一个有序列表，可以用数组或者链表来实现
遵循先入先出的原则，现存人的数据要先取出；
两个变量 font，rear表示前后端
rear=-1，font=-1表示队列中0个元素
思路分析：
ii）将尾指针往后移，rear+1，当front == rear【空】
ii）若尾指针rear小于队列的最大下标maxSize-1，则将数据存入rear所指的数组元素中，否则无法存入数据，rear==maxSize-1【队列满】
代码实现：
package 数据结构.队列;
import java.util.Scanner;
public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
char key=' ';
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
boolean loop=true;
while (loop){
System.out.println("s(show):显示队列");
System.out.println("e(exit):退出队列");
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);
switch (key){
case 's':
arrayQueue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("输入一个数");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value);
break;
case 'g':
//取出数据
try{
int res = arrayQueue.getQueue();
System.out.printf("取出的数据是%d\\n",res);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h':
try{
int res = arrayQueue.headQueue();
System.out.printf("队列头的数据是%d\\n",res);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e'://退出
scanner.close();
loop =false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出~");
}
}
class ArrayQueue{
private int maxSize;//表示最大容器
private int font;//队列头
private int rear;//队列尾
private int[] arr;//存放数据，模拟队列
public ArrayQueue(int maxSize){
this.maxSize = maxSize;
arr = new int[maxSize];
//初始化，这里代表0个元素
font =-1;
rear =-1;
}
//判断队列是否为满
public boolean isFull(){
return rear == maxSize-1;
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty(){
return rear == font;
}
//添加数据队列
public void addQueue(int n){
if(isFull()){
System.out.println("队列已经满了");
return;
}
rear++;
arr[rear] = n;
}
//获取队列的数据，出队列
public int getQueue(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
}
//因为前面font为-1，所以这里需要先+1
font++;
return arr[font];
}
//显示数组
public void showQueue(){
if (isEmpty()){
System.out.println("队列为空，不能取数据");
return;
}
for (int i=0;i<arr.length;i++){
System.out.printf("arr[%d]=%d\\n",i,arr[i]);
}
}
//显示队列头部
public int headQueue(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
}
//因为前面font为-1，所以这里需要先+1
return arr[font+1];
}
}
环形队列
数组只用一次就不能重复使用，将这个环形数组使用算法，改成环形队列
数据的个数：（rear+maxsize-font）%maxSize这里主要是起到修正的作用，应该rear-font可能等于负数
预留一个空间，这个位置不放任何元素，作用就是为了区别队空和队满
下面环形队列代码font=0；rear=0为初始状态，即队列为0个元素
代码实现：
package 数据结构.队列;
import java.util.Scanner;
public class CircleArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
//最大只有三个a
CircleArrayQueue arrayQueue = new CircleArrayQueue(4);
char key=' ';
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
boolean loop=true;
while (loop){
System.out.println("s(show):显示队列");
System.out.println("e(exit):退出队列");
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);
switch (key){
case 's':
arrayQueue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("输入一个数");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value);
break;
case 'g':
//取出数据
try{
int res = arrayQueue.getQueue();
System.out.printf("取出的数据是%d\\n",res);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h':
try{
int res = arrayQueue.headQueue();
System.out.printf("队列头的数据是%d\\n",res);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e'://退出
scanner.close();
loop =false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出~");
}
}
class CircleArrayQueue{
private int maxSize;//表示最大容器
private int font;//队列头
private int rear;//队列尾
private int[] arr;//存放数据，模拟队列
public CircleArrayQueue(int maxSize){
this.maxSize = maxSize;
arr = new int[maxSize];
//初始化，这里代表0个元素
font =0;
rear =0;
}
//判断队列是否为满
public boolean isFull(){
return (rear+1)%maxSize==font;
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty(){
return rear == font;
}
//添加数据队列
public void addQueue(int n){
if(isFull()){
System.out.println("队列已经满了");
return;
}
arr[rear] = n;
//考虑环形
rear =(rear+1)%maxSize;
}
//获取队列的数据，出队列
public int getQueue(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
}
//1.先把font对应的值保存到一个临时变量
//2.有font后移，考虑取模
//3.将临时变量返回
int value = arr[font];
font = (font+1)%maxSize;
return value;
}
//显示数组
public void showQueue(){
if (isEmpty()){
System.out.println("队列为空，不能取数据");
return;
}
for (int i=font;i<(font+size());i++){
System.out.printf("arr[%d]=%d\\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
}
}
//显示队列头部
public int headQueue(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
}
//因为前面font为-1，所以这里需要先+1
return arr[font];
}
//取出有效数据个数
public int size(){
return (rear+maxSize-font)%maxSize;
}
}
以上是关于数据结构之队列的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章