数据结构-----队列笔记

队列

有序列表，可以用数组或者链表来实现

特点：先进先出

eg：银行排号

数组模拟队列算法

代码实现

public class ArrayQueueDemo {public static void main(String[] args) {//创建ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);char key =' ';Scanner scanner = new Scanner(System.in);boolean loop = true;while (loop){System.out.println("s:显示");System.out.println("e:退出");System.out.println("a:添加");System.out.println("f:展示");System.out.println("g:取数据");System.out.println("h:队头");key = scanner.next().charAt(0);switch (key){case 's': {arrayQueue.findAllQueue();break;}case 'a':{System.out.println("请输入一个数");int value = scanner.nextInt();arrayQueue.addQueue(value);break;}case 'g':{try {int result = arrayQueue.getQueue();System.out.println("取出的数据是:"+result);} catch (Exception e) {System.out.println(e.getMessage());}break;}case 'h':{try {int reslut = arrayQueue.findHeadQueue();System.out.println("队列的头部元素是："+reslut);} catch (Exception e) {System.out.println(e.getMessage());}break;}case 'e':{scanner.close();System.out.println("退出程序");loop = false;break;}default:break;}}}
}
//
class ArrayQueue{private int maxSize;//数组最大容量private int front;//指向队列头部的标识private int rear;//指向队列尾部的标识private int arr[];//保存数据，模拟队列//常见队列的构造器public ArrayQueue(int arrMaxSize){maxSize = arrMaxSize;arr = new int[maxSize];front = -1;//队列头部前一个位置rear = -1;//指向队列尾部，即包含队列最后一个数据的位置下标}//判断是否为满public boolean isFull(){return rear == maxSize - 1 ;}//判断队列是否为空public boolean isEmpty(){return rear == front;}//添加数据到队列public void addQueue(int n){if (isFull()){System.out.println("队列已满，不能加入数据");return;}rear++;arr[rear] = n;}//出队列public int getQueue(){if (isEmpty()){throw new RuntimeException("队列为空，不能取出数据");}return arr[++front];}//显示队列所有数据public void findAllQueue(){//遍历数据if (isEmpty()){System.out.println("队列为空，没有数据");return;}for (int i =0 ;i<arr.length;i++){System.out.print(arr[i]+"\t");}}//显示队列头数据public int findHeadQueue(){//判断是否为空if (isEmpty()){throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");}return arr[front+1];}
}

缺点：

我们取出队列，队列是少了一个元素，但是显示还是原来的，刚取出的元素还被显示了（事实上已经取出来了）

我们的队列没有办法实行环形，我们取出结束，不能再加元素了，也就是我们的头指针没有指向最初，不能复用

改进环形队列

取%

front指向我们的第一个元素下标，即arr【front】就是第一个元素

front初始值为0

rear指向队列的最后一个元素的后面的一个位置，空出一个空间做约定

rear初始值为0

队列满时的条件

(rear+1)%maxSize = front

队列为空，

rear = front

队列的有效的数据个数为

(rear + maxSize - front)%maxSize

public class CircleArrayQueueDemo {public static void main(String[] args) {CircleArrayQueue circleArrayQueue = new CircleArrayQueue(4);char key =' ';Scanner scanner = new Scanner(System.in);boolean loop = true;while (loop){System.out.println("s:显示");System.out.println("e:退出");System.out.println("a:添加");System.out.println("f:展示");System.out.println("g:取数据");System.out.println("h:队头");key = scanner.next().charAt(0);switch (key){case 's': {circleArrayQueue.findAllCircleQueue();break;}case 'a':{System.out.println("请输入一个数");int value = scanner.nextInt();circleArrayQueue.addCircleQueue(value);break;}case 'g':{try {int result = circleArrayQueue.getCircleQueue();System.out.println("取出的数据是:"+result);} catch (Exception e) {System.out.println(e.getMessage());}break;}case 'h':{try {int reslut = circleArrayQueue.findCircleHeadQueue();System.out.println("队列的头部元素是："+reslut);} catch (Exception e) {System.out.println(e.getMessage());}break;}case 'f':{System.out.println(circleArrayQueue.size());break;}case 'e':{scanner.close();System.out.println("退出程序");loop = false;break;}default:break;}}}
}
class CircleArrayQueue{private int maxSize;//数组最大容量private int front;//指向队列头部的标识 初始值为0private int rear;//指向队列尾部的标识private int arr[];//保存数据，模拟队列//创建队列的构造器public CircleArrayQueue(int arrMaxSize){maxSize = arrMaxSize;arr = new int[maxSize];front = 0;rear = 0 ;}//判断是否满public boolean isFull(){return (rear + 1)%maxSize == front;}//判断队列是否为空public boolean isEmpty(){return rear == front;}//添加数据到队列public void addCircleQueue(int n){if (isFull()){System.out.println("队列已满，不能加入数据");return;}//直接将数据加入arr[rear] = n;//rear后移rear = (rear + 1)%maxSize;}//出队列public int getCircleQueue(){if (isEmpty()){throw new RuntimeException("队列为空，不能取出数据");}//front直接指向我们队列第一个元素了//1.先把front的值保存一下，//2.front++//3.将保存的变量返回int value = arr[front];front = (front+1)%maxSize;return value;}//求出当前数据有效个数public int size(){return (rear + maxSize - front)%maxSize;}//显示队列所有数据public void findAllCircleQueue(){//遍历数据if (isEmpty()){System.out.println("队列为空，没有数据");return;}//从front开始遍历，不应该是从0开始//for (int i =front ;i<front+size();i++){System.out.print(arr[i%maxSize]+"\t");}System.out.println("输出完毕");}//显示队首public int findCircleHeadQueue(){//判断是否为空if (isEmpty()){throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");}return arr[front];}
}

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