队列-java数据结构
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了队列-java数据结构相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
队列
（1）用数组模拟队列（非环形)
该模拟队列为一次性队列，即填充数据后取出，则front依次后退会等于rea即头与尾相同而队列空间为0。
队列先进先出，后进后出，在增加数据时头固定不动而尾会逐渐增加，在取出数据时尾固定则头依次后移。
public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayQueue queue=new ArrayQueue(3);
boolean loop=true;
char k=' ';
Scanner scan=new Scanner(System.in);
while(loop) {
System.out.println("a:add");
System.out.println("g:get");
System.out.println("s:show");
System.out.println("h:showHead");
System.out.println("e:exit");
//String key=scan.next();
k=scan.next().charAt(0);
System.out.println(k);
switch(k) {
case 'a':
System.out.println("请输入操作的数据");
int a=scan.nextInt();
queue.addQueue(a);
//System.out.println("操作成功");
break;
case 'g':
try {
int b=queue.getQueue();
System.out.println(b);
}catch(Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
//System.out.println("操作成功");
break;
case 's':
try {
queue.showQueue();
}catch(Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
//System.out.println("操作成功");
break;
case 'h':
try {
int b=queue.headQueue();
System.out.println(b);
}catch(Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
//System.out.println("操作成功");
break;
case 'e':
scan.close();
loop=false;
//System.out.println("操作成功");
break;
}
}
System.out.println("推出程序");
}
}
class ArrayQueue{
private int maxSize;
private int front;
private int rear;
private int[] arr;
//创建一个最大容量的数组模拟队列
public ArrayQueue(int arrmaxSize) {
maxSize=arrmaxSize;
arr=new int[maxSize];
front=-1;//队列头位于数组之前，即不在队列数据中
rear=-1;//队列尾包含在数组中
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty() {
return front==rear;
}
//判断是否为满
public boolean isFull() {
return (rear==maxSize-1);
}
//增加数据
public void addQueue(int a) {
//判断是否为满
if(isFull()) {
System.out.println("已满");
return;
}
rear++;
arr[rear]=a;
}
//取出队列
public int getQueue() {
//判断是否为空
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("为空无法取出数据");
}
front++;
return arr[front];
}
//显示全部数据
public void showQueue() {
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("为空，无数据");
}
for(int i=0;i<arr.length;i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\\n",i, arr[i]);
}
}
//显示队列头
public int headQueue() {
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空");
}
return arr[front+1];
}
}
g
g
为空无法取出数据//已为空
a:add
g:get
s:show
h:showHead
e:exit
a
a
请输入操作的数据
12
已满 //数组空间为0
a:add
g:get
s:show
h:showHead
e:exit
e
e
退出程序
环形队列
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XnQOcvw3-1632554385380)(E:\\学习笔记\\java数据结构与算法\\截图\\屏幕截图 2021-09-19 203637.png)]
思路2中空出一个空间作为约定是rear在空余空间代表循环队列已满。
环形队列的实现最重要在于下标的取模，第一次front=0,rear=0,设置maxSize=4,即除去空的一个空间存储数据的空间为3。
依次加入三个数据(a[0]:11,a[1]:12,a[2]:13)之后，front=0,rear=3;此时根据条件也知道空间已满，
（1）取出队列第一个数据，即取出11后，front=1(下标),知空间空余一个，加入数据，此时rear将实现循环，rear=(rear+1)%maxSize=0
(2)在不可循环中当队列中的数据全部取出时，便不可再加入数据，同样全部取出数据，front=rear=3,空间为空，rear=(rear+1)%maxSize则再次加入的数据可存储在下标3中，而此时的有效数据为**(rear+maxSize-front)%maxSize**=1，个人认为在求有效数据个数时加上maxSize再减去front是为了使得结果不为负数
（1）rear>front,则结果自然为正
(2)rear<front,则**(rear+maxSize-front)%maxSize**=(front-rear+maxSize)%maxSize,举例子front=3,rear=0;maxSize=4时。
class CircleQueue{
private int maxSize;
private int front;
private int rear;
private int[] arr;
}
基本属性,下面是各类操作
//创建可循环使用的队列数组，rear和front都设置为0
public CircleQueue(int arrmaxSize) {
maxSize=arrmaxSize;
arr=new int[maxSize];
//front=0;//队列头位于数组第一个数据的位置
//rear=0;//创建一个maxSize的数组实际上留出最后一个位置用于完成循环队列
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty() {
return front==rear;
}
//判断是否为满
public boolean isFull() {
return (rear+1)%maxSize==front;
}
//得到队列的有效数据个数
public int data() {
return(rear+maxSize-front)%maxSize;
}
//增加数据
public void addQueue(int a) {
//判断是否为满
if(isFull()) {
System.out.println("已满");
return;
}
arr[rear]=a;//加入数据
rear=(rear+1)%maxSize;//rear后移，考虑循环要取模
}
//取出队列
public int getQueue() {
//判断是否为空
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("为空无法取出数据");
}
int a=0;
a=arr[front];
front=(front+1)%maxSize;
return a;
}
//显示全部数据
public void showQueue() {
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("为空，无数据");
}
for(int i=front;i< front+data();i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\\n", i%maxSize,arr[i%maxSize]);
}//i取模实现下标的循环
}
public int headQueue() {
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("为空无法取出数据");
}
return arr[front];
}
//显示rear的下标
public int Rear() {
return rear;
}
//显示front
public int Front() {
return front;
}
}
如下是测试代码
public class CircleQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
CircleQueue queue=new CircleQueue(4);
boolean loop=true;
char k=' ';
Scanner scan=new Scanner(System.in);
while(loop) {
System.out.println("a:add");
System.out.println("g:get");
System.out.println("s:show");
System.out.println("h:showHead");
System.out.println("e:exit");
//String key=scan.next();
k=scan.next().charAt(0);
//System.out.println(k);
switch(k) {
case 'a':
System.out.println("请输入操作的数据");
int a=scan.nextInt();
queue.addQueue(a);
//System.out.println("操作成功");
break;
case 'g':
try {
int b=queue.getQueue();
System.out.println(b);
}catch(Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
//System.out.println("操作成功");
break;
case 's':
try {
queue.showQueue();
}catch(Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
//System.out.println("操作成功");
break;
case 'h':
try {
int b=queue.headQueue();
System.out.println(b);
}catch(Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
//System.out.println("操作成功");
break;
case 'e':
scan.close();
loop=false;
//System.out.println("操作成功");
break;
case'r':
int r=0;
int f=0;
int x=0;
r=queue.Rear();
f=queue.Front();
x=(r+queue.maxSize-f)%queue.maxSize;
System.out.println("f:"+f);
System.out.println("r:"+r);
System.out.println("maxSize:"+queue.maxSize);
System.out.println("有效数据个数:"+x);
}
}
System.out.println("推出程序");
}
}
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yBV7kr6n-1632554385382)(C:\\Users\\red wind\\AppData\\Roaming\\Typora\\typora-user-images\\image-20210920230811193.png)]
=(r+queue.maxSize-f)%queue.maxSize;
System.out.println(“f:”+f);
System.out.println(“r:”+r);
System.out.println(“maxSize:”+queue.maxSize);
System.out.println(“有效数据个数:”+x);
}
}
System.out.println(“推出程序”);
}
}
[外链图片转存中...(img-yBV7kr6n-1632554385382)]
以上是关于队列-java数据结构的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
如何在片段中使用 GetJsonFromUrlTask.java