java编程队列数据结构代码示例

Z时代
2024-01-10
分类：IT

队列是一种特殊的线性表，只允许在表的前端进行删除，在表的后端进行插入，表的前端称为（front）队头，表的后端称为（rear）队尾。

所以队列跟生活的场景很是相似，在电影院买电影票，人们排成一排，第一个人进入队尾最先到达队头后买票进入影院，后面排队的人按照排队的次序买到票后进入影院。

所以队列是一种先进先出的数据结构（FIFO）。

编程实现对循环链队列的入队和出队操作。

⑴根据输入的队列长度n和各元素值建立一个带头结点的循环链表表示的队列（循环链队列），并且只设一个尾指针来指向尾结点，然后输出队列中各元素值。

⑵将数据元素e入队，并输出入队后的队列中各元素值。

⑶将循环链队列的队首元素出队，并输出出队元素的值和出队后队列中各元素值。

当队列的插入数据时，Rear箭头一直往上走，插入到表的最大下标的位置后停止。在移除数据的时候，front箭头也会一直往上走。

这可能跟现实中的人们在电影院买电影票的情况有点不符合，一般是买完票，人就往前走，继续买票，队伍总是向前移动的。

在计算机中，队列每删除一个数据项后，其他数据也可以继续往移动，但如此一来，处理很大的数据的时候，这样做的效率很低下，因为每次删除一个数据就要将剩余的所有数据往前移动。

在删除数据的时候，队头（Front）前面的位置就会留空，但由于队尾（Rear）和队头（Front）这两个箭头都一直往上走，所以没能继续利用到前面空单元的存储空间。

为了避免队列不满却不能继续插入新数据的情况，解决队列能循环利用的方法就是，当Rear箭头和Front箭头到达最大下标的位置后，重新将它的位置移动到，表的最初始的位置。

这个就是------循环队列：


package DataStructure;
/**
 * Created by Hubbert on 2017/11/11.
 */
public class Queue {
  private int [] arr ;
  private int front ; //队头指针
  private int rear ; //队尾指针
  private int nItems ;//队列中的个数
  private int maxSize;//队列长度
  //使用构造函数进行初始化
  public Queue( int maxSize ){
    this.maxSize = maxSize ;
    this.arr = new int [this.maxSize];
    this.nItems = 0 ;
    this.front = 0;
    this.rear = -1 ;
  }
  public boolean isFull(){
    return (nItems == maxSize);//判断队列是否已满
  }
  public boolean isEmpty(){
    return (nItems == 0);//判断队列是否为空
  }
  //插入
  public void insert( int number ){
    if(!isFull()){
      //处理循环队列
      if( rear == (maxSize -1)){
        rear = -1;
      }
      arr[++rear] = number ;
      nItems++;
    }else{
      System.out.println("The Queue is full!!");
    }
  }
  //删除
  public int remove(){
    if(!isEmpty()){
      //处理循环队列
      if( front == maxSize ){
        front = 0;
      }
      nItems--;
      return arr[front++];
    } else {
      System.err.println ("The Queue is Empty!!");
      return -1;
    }
  }
  public static void main(String [] args){
    Queue queue = new Queue(5);
    queue.insert(22);
    queue.insert(33);
    queue.insert(44);
    queue.insert(55);
    queue.insert(66);
    System.out.println("-----------先删除队列中前两个数据------------");
    System.out.println("Front--->Rear:");
    for( int i =0 ; i < 2 ; i++ ){
      System.out.print(queue.remove() + " ");
    }
    System.out.println("");
    System.out.println("-----------继续使用队列------------");
    System.out.println("Front--->Rear:");
    queue.insert(1);
    queue.insert(2);
    while (!queue.isEmpty()){
      System.out.print(queue.remove() + " ");
    }
  }
}