队列2：通过链表和集合实现队列

Posted 2021-08-27 纵横千里，捭阖四方

​数组实现队列问题还比较多，判断重点等还比较绕，使用链表则容易很多，另外我们还可以基于jdk提供的集合类来辅助我们实现一个队列。我们首先使用链表看一下。

1.基于链表实现队列

public class LinkQueue {​    private Node front;    private Node rear;    private int size;​    public LinkQueue() {        this.front = new Node();        this.rear = new Node();    }​    /**     * 入队     * @param value     */    public void in(Object value)throws  Exception{      Node newNode = new Node(value);      Node temp = front;​      while (temp.next != null){          temp = temp.next;      }​      temp.next = newNode;      rear = newNode;      size ++;    }​    /**     * 出队     * @throws Exception     */    public Object out()throws  Exception{        if(front.next == null){            throw new  Exception("队列为空异常");        }        Node firstNode = front.next;        front.next = firstNode.next;        size--;​        return firstNode.data;    }​    /**     * 遍历队列     */    public void traverse(){        Node temp = front.next;        while ( temp != null){            System.out.println(""+temp.data);​            temp = temp.next;        }    }}

2.基于jdk的集合类实现队列

其实jdk中本身已经提供了队列Queue，不过呢，我们基于ArrayList来自己实现一个：‍

import java.util.*;​/*** 使用集合实现队列功能，使用int数组保存数据特点：先进先出，后进后出*/​public class QueueTest2 {      public static void main(String[] args){  ​        //测试队列        System.out.println("测试队列：");        Queue queue = new Queue();          queue.in(1);          queue.in(2);          queue.in(3);          System.out.println(queue.out());         System.out.println(queue.out());         queue.in(4);          System.out.println(queue.out());          System.out.println(queue.out());          queue.in(5);          System.out.println(queue.out()); ​    }  }  ​//使用集合定义一个队列class Queue {  ​    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();      int index = 0;  //下标​    //入队    public void in(int n){          list.add(n);          index++;      } ​    //出队    public int out(){         if(!list.isEmpty()){             index--;             return list.remove(0);         }         return -1;      }  ​}

这个题目如果自己做，还是挺复杂的，如果要考察重点应是设计能力，我们就可以使用jdk提供的ArrayList或者LinkedList来漂亮的解决我们的问题，例如下面这个：

3.LeetCode1670：设计一个前中后队列

请你设计一个队列，支持在前，中，后三个位置的 push 和 pop 操作。

请你完成 FrontMiddleBack 类：

• FrontMiddleBack() 初始化队列。

• void pushFront(int val) 将 val 添加到队列的 最前面 。

• void pushMiddle(int val) 将 val 添加到队列的 正中间 。

• void pushBack(int val) 将 val 添加到队里的 最后面 。

• int popFront() 将 最前面 的元素从队列中删除并返回值，如果删除之前队列为空，那么返回 -1 。

• int popMiddle() 将 正中间 的元素从队列中删除并返回值，如果删除之前队列为空，那么返回 -1 。

• int popBack() 将 最后面 的元素从队列中删除并返回值，如果删除之前队列为空，那么返回 -1 。

请注意当有 两个 中间位置的时候，选择靠前面的位置进行操作。比方说：

• 将 6 添加到 [1, 2, 3, 4, 5] 的中间位置，结果数组为 [1, 2, 6, 3, 4, 5] 。

• 从 [1, 2, 3, 4, 5, 6] 的中间位置弹出元素，返回 3 ，数组变为 [1, 2, 4, 5, 6] 。

如果使用linkedList，题目将非常简单：

class FrontMiddleBackQueue {  LinkedList<Integer> linkedList=new LinkedList<>();    int sum=0;    public FrontMiddleBackQueue() {​    }​    public void pushFront(int val) {        linkedList.addFirst(val);        sum++;    }​    public void pushMiddle(int val) {        int mid=sum/2;        linkedList.add(mid,val);        sum++;    }​    public void pushBack(int val) {        linkedList.addLast(val);        sum++;    }​    public int popFront() {        if(linkedList.size()==0){            return -1;        }        int z=linkedList.getFirst();        linkedList.removeFirst();        sum--;        return z;    }​    public int popMiddle() {        if(linkedList.size()==0){            return -1;        }        int mid = sum/2;        int z;        if(sum%2==0){            z=linkedList.get(mid-1);        }else{            z=linkedList.get(mid);        }        linkedList.remove(linkedList.indexOf(z));        sum--;        return z;    }​    public int popBack() {        if(linkedList.size()==0){            return -1;        }        int z=linkedList.getLast();        linkedList.removeLast();        sum--;        return z;    }}