队列的顺序存储结构

Posted 2020-10-04

还是直接上代码

package com.sbtufss.test;

import java.util.Arrays;

/**
 * 所谓的顺序存储结构，实际上就是用数组来存储队列的元素
 * @author sbtufss
 *
 */
public class ArrayQueue<T> {
    
    private int tLenght=3;//数组的大小，或者每次增加的大小
    //初始化能存放tLenght个元素的数组
    private Object[] t=new Object[tLenght];
    
    private int front;//对头
    private int rear;//队尾
    private int size;//队列的大小，非常重要，一方面是为了防止指针溢出，另一方面，实际上是记录队列的大小，数组的大小不是队列的大小
    
    public ArrayQueue(){
        super();
        front=0;
        rear=0;
        size=0;
    }
    
    /**
     * 数据插入从队尾插入
     * @param data
     */
    public void add(T data){
        
        t[rear++]=data;
        size++;
        if(size==t.length){//如果队列的大小等于数组的大小，我们要对数组进行扩容之后，再玩里面插入数据
            expansLength();
        }
        if(rear==t.length){
            rear=0;//如果此时的队尾处于数组的最后一位，那么就要将队尾移到第一位
        }
    }
    
    /**
     * 从队头弹出数据，并且返回该数据，在这里我没有将t[front]赋值为null，是参考了win的删除文件一样，只是把指针移到别的位置，并没有真正的清空
     */
    public T poll(){
        Object o=null;
        if(size>0){
            o=t[front];
            //然后我们就来处理front的数值
            if(front==(t.length-1)){//如果我们读取是是数组的最后一位，那么就队头就移到数组的第一位
                front=0;
            }else{
                front++;
            }
            size--;//返回数值之前要把队列的大小－1
            return (T)o;
        }
        return null;
    }
    
    public int getSize(){
        return size;
    }
    
    /**
     * 对数组进行扩容
     */
    private void expansLength(){
        //对数组扩容，我们要在队头和队尾中间插入一定长度的数组
        Object[] copy=new Object[t.length+tLenght];//扩容tLenght个元素
        if(front==0){
            System.arraycopy(t, 0, copy, 0, t.length);
        }else{
            System.arraycopy(t, front, copy, copy.length-size+rear,size-front);
            System.arraycopy(t, 0, copy, 0, rear);
            //重新给front赋值
            front=copy.length-size+rear;
        }
        t=copy;
    }
    
    
    @Override
    public String toString() {
        int temp=size;
        int index=front;

        StringBuilder sb=new StringBuilder();
        sb.append("[");
        while(temp>0){
            sb.append(t[index]).append(",");
            if(index==(t.length-1)){
                index=0;
            }else{
                index++;
            }
            temp--;
        }
        if(sb.length()!=1){
            sb.deleteCharAt(sb.length()-1);
        }
        sb.append("]");
        return sb.toString();
    }
    
    public String toTString(){
        return Arrays.toString(t);
    }
    
}

我们简单的测试一下

package com.sbtufss.test;


public class Test {
    
    private static ArrayQueue<Integer> queue=new ArrayQueue<>();
    
    public static void main(String[] args) {
        queue.add(0);//目前队列中的数据为[0]   数组为[0,null,null]
        queue.add(1);//目前队列中的数据为[0,1]   数组为[0,1,null]
        queue.add(2);//目前队列中的数据为[0,1,2]   数组为[0,1,2,null,null,null]
        //取出先进队列的数，并且删除他(假的删除)
        queue.poll();//目前队列中的数据为[1,2]   数组为[0,1,2,null,null,null]
        queue.add(3);//目前队列中的数据为[1,2,3]   数组为[0,1,2,3,null,null]
        //然后我们在添加两个数，让他们数组自增长
        queue.add(4);//目前队列中的数据为[1,2,3,4]    数组为[0,1,2,3,4,null]
        System.out.println("队列的数据:"+queue);
        System.out.println("队列中数组的数据"+queue.toTString());
        queue.add(5);//目前队列中的数据为[1,2,3,4,5]    数组为[0,1,2,3,4,5]
        queue.add(6);//目前队列中的数据为[1,2,3,4,5,6]    数组为[6,null,null,null,1,2,3,4,5]
        System.out.println("添加5之后队列的数据:"+queue);
        System.out.println("添加5之后队列中数组的数据"+queue.toTString());
    }
}

测试结果