Java实现链队

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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Java实现链队相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、分析

  队列是一种先进先出的线性表,它只允许在表的一端进行插入,而在另一端删除元素。允许插入的一端称为队尾,允许删除的一端称为队头。

  链队是指采用链式存储结构实现的队列,它的基本操作如下:

    1、初始化链队

    2、销毁链队

    3、清空链队

    4、检测链队是否为空

    5、返回链队的元素个数

    6、返回链队头元素

    7、向队尾插入元素

    8、删除并返回队头元素

    9、遍历链队

  通常链队用单链表来表示,但一个链队还需要两个分别指示队头和队尾的指针才能唯一确定,和单链表一样,为了便于操作,附设一个头结点来指示队头。

  在Java中,我们可以将链队中的结点视作一个类,类中拥有属性data、nextQueue和lastQueue分别表示数据、下一结点和队尾,链队的基本操作即为类的方法,每个结点就是一个对象。这样,初始化链队就是实例化头结点,销毁链队就是将头结点销毁,链队就会因为缺少引用而被销毁。

二、实现

1、定义类属性和构造函数

 1 class InitQueue{
 2     
 3     private int [] data = new int[1];     //定义成数组是为了可以用null表示空
 4     
 5     private InitQueue nextQueue;
 6     
 7     private InitQueue lastQueue;
 8     
 9     public InitQueue() {             //头结点的初始化
10         this.data = null;
11         this.nextQueue = null;
12         this.lastQueue = this;
13     }
14     
15     public InitQueue(int data) {        //普通结点的初始化
16         this.data[0] = data;
17         this.nextQueue = null;
18         this.lastQueue = null;
19     }
20 }

2、清空链队

1 public void clearQueue() {
2     this.nextQueue = null;      //头节点的下一结点置空
3     this.lastQueue = this;      //尾指针指向头结点
4 }

3、检测链队是否为空

1 public boolean queueEmpty() {
2     if(this.nextQueue == null) {
3         return true;
4     }
5     return false;
6 }

4、返回链队的元素个数

 1 public int queueLength() {
 2 
 3     InitQueue theQueue = this.nextQueue;      //获取头结点的下一结点地址(链队的第一个结点)
 4     int i = 0;
 5 
 6     for (i = 0; theQueue != null; i++) {      //循环读取并计数
 7         theQueue = theQueue.nextQueue;
 8     }
 9     return i;
10 }

5、返回链队头元素

1 public int [] getHead() {
2     if(this.nextQueue == null) {       //如果链队为空,返回空
3         return null;
4     }
5     return this.nextQueue.data;
6 }

6、向队尾插入元素

1 public void enQueue(int input) {
2     InitQueue initQueue = new InitQueue(input);      //实例化新结点
3     this.lastQueue.nextQueue = initQueue;          //插入队尾
4     this.lastQueue = initQueue;               //尾指针指向队尾
5 }

7、删除并返回队头元素

 1 public int [] deQueue() {
 2 
 3     if (this.nextQueue == null) {              //如果链队为空,返回null
 4         return null;
 5     }
 6 
 7     int [] i = this.nextQueue.data;             //获取队头元素数据
 8     this.nextQueue = this.nextQueue.nextQueue;      //头指针向后移动一位
 9 
10     if (this.nextQueue == null) {              //如果链队变空
11         this.lastQueue = this;               //尾指针重新指向头结点
12     }
13     return i;
14 }

8、遍历链队

 1 public String queueTraverse() {          //这里用输出元素值表示遍历
 2 
 3     InitQueue theQueue = this.nextQueue;
 4     String s = "";
 5 
 6     while(theQueue != null) {           //循环读取
 7         s += theQueue.data[0] + "、";
 8         theQueue = theQueue.nextQueue;
 9     }
10 
11     if(s.length() == 0) {             //如果未读取到元素值,则返回空字符串
12         return s;
13     }
14     return s.substring(0,s.length() - 1);   //除去最后的顿号后返回
15 }

三、小结

  以上就是链队用Java的实现,由于只定义了整数的数组,因此只能操作整数数据,但链队的基本思想都已实现。

四、纠正

  隔了一段时间又回来看代码,猛地发现这段代码其实还不够完善。(⊙x⊙;)

  将链队的基本操作定义成了InitQueue类的方法,实例化结点时,会使每个结点都拥有这些方法,然而其实只有头结点需要这些方法,其他结点都不需要。

  因此可以再定义一个Operate类,将链队的基本操作定义成Operate类的静态方法,InitQueue类中只保留属性和构造方法,当需要对链队操作时,在头结点上调用Operate类中的方法即可。

  InitQueue类中的data属性,其实可以定义成String类型,由于int类型的数据可以转化成String类型存储,这样链队可以操作的数据类型就变宽了。

  这里我就不改了,放在这里提醒自己(其实是因为懒……(><))。

以上是关于Java实现链队的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

数据结构学习笔记——链式存储结构实现队列(链队)

队列文档之链队

# Java 常用代码片段

# Java 常用代码片段

java 代码片段

LockSupport.java 中的 FIFO 互斥代码片段