一个通过链表构造队列的好问题

Posted 2021-12-09 纵横千里，捭阖四方

通过链表构造队列是一个算法基本功。而很多基本功，不一定是算法的，还可能是java基础的。我们一起来看一下问题。之前我一段代码是这么写的：

public class LinkQueue {
    private Node front;
    private Node rear;
    private int size;

    public LinkQueue() {
        this.front = new Node(0);
        this.rear = new Node(0);
    }

    /**
     * 入队
     */
    public void push(int value) {
        Node newNode = new Node(value);
        Node temp = front;
        while (temp.next != null) {
            temp = temp.next;
        }
        temp.next = newNode;

 
        size++;
    }

    /**
     * 出队
     */
    public int pull() {
        if (front.next == null) {
            System.out.println("队列已空");
        }
        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.print(temp.data + "\\t");
            temp = temp.next;
        }
    }

    static class Node {
        public int data;
        public Node next;

        public Node(int data) {
            this.data = data;
        }
    }
}

然后再写个测试类：

    public static void main(String[] args) {

        LinkQueue topic12LinkQueue = new LinkQueue();
        topic12LinkQueue.push(1);
        topic12LinkQueue.push(2);
        topic12LinkQueue.push(3);
//        System.out.println("第一个出队的元素为:" + topic12LinkQueue.pull());
        System.out.println("队列中的元素为:");
        topic12LinkQueue.traverse();
    }

这时候执行并没有什么问题，但是有个同学对push有疑问：既然有rear和font了，那为什么不直接让rear指向新结点，而font还是要遍历一遍呢？也就是为什么不能这么写：

    public void push(int value) {
        Node newNode = new Node(value);
        rear.next = newNode;
        rear = newNode;
        size++;
    }

如果调试一下，你会发现链表的size是对的，但是rear和font不正常，为什么呢？因为这里的font和rear是没有关联的，是两个独立变化的链表，构造函数没有将其关联起来，后面push和pull的时候是只操作了rear和font，这就导致两个链表一直都没有关联到一起。

如果要解决，可以在构造方法里这么写：

 this.rear = front;

然后push方法就可以这么写了。

构造方法和push的完整代码：

    public LinkQueue() {
        this.front = new Node(0);
        //一个很巧妙的设计
        this.rear = front;
    }

    /**
     * 入队
     */
    public void push(int value) {
        Node newNode = new Node(value);
        rear.next = newNode;
        rear = newNode;
        size++;
    }