数据结构 - 基于链表的队列

Posted 2021-01-22 tc971121

基于链表的队列

　　当我们基于链表实现队列时，需要从一端加元素，另一端取出元素，就需要引入一个新的变量tail指向链表的尾部，此时，向尾部进行添加操作时间复杂度会变为O(1)，然而删除操作还是需要从head向后遍历，所以此时选择链表尾为队尾，链表头为队首。

　　

　　基于链表的实现的源码如下：

package queue;

import linkedList.LinkedList;

public class LinkedListQueue<E> implements Queue<E> {
    
    private class Node<E>{
        E e;
        Node<E> next;
        
        public Node(E e,Node next){
            this.e = e;
            this.next = next;
        }
        
        public Node(E e){
            this(e, null);
        }
        
        public Node(){
            this(null, null);
        }
        
        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
    }
    
    private Node<E> dummyHead;        //虚拟头结点
    private Node<E> tail;            //指向链表尾节点的索引
    private int size;            //链表中元素的个数
    
    public LinkedListQueue(){
        dummyHead = new Node<>();
        tail = dummyHead;
        size = 0;
    }
    
    @Override
    public int getSize() {
        return size;
    }
    
    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    
    @Override
    public void enqueue(E e) {
        
        tail.next = new Node<E>(e);
        tail = tail.next;
        size++;
    }
    
    @Override
    public E dequeue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("Dequeue failed.Dequeue is empty.");
        }
        
        Node<E> retNode = dummyHead.next;
        dummyHead.next = retNode.next;
        retNode.next = null;
        
        if (dummyHead.next == null) {
            tail = dummyHead;
        }
        size--;
        
        return retNode.e;
    }
    
    @Override
    public E getFront() {
        if (isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("GetFront failed.Queue is Empty.");
        }
        
        
        return dummyHead.next.e;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        Node<E> cur = dummyHead.next;
        
        res.append("Queue: front ");
        while (cur != null) {
            res.append(cur + "->");
            cur = cur.next;
        }
        res.append("NULL ");
        res.append("tail");
        return res.toString();
    }
}