队列
- 什么是队列
- 队列的性质
- 队列的操作
- 代码实现队列(数组模拟队列)
什么是队列
现实生活中,经常可以看到队列的例子,如排队买票,先来的人买了票,先离开,后面来的只有等前面离开后,
才能买票离开,队列就是类似排队买票的一种数据结构。
队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。
队列的性质
先进先出(FIFO),先进来的先出去,跟栈的区别,栈是先进后出。
队列的操作
入队:在队尾加入
出队:在队头离开
代码实现队列(数组模拟队列)
import java.util.Scanner;
public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
boolean flag = true;
while(flag){
System.out.println("请选择你要执行的操作,add:进队 get:出队 print:打印队列 quit:结束当前程序 head:查看队列头数据");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String next = sc.next();
switch(next){
case "add":
arrayQueue.addQueue();
break;
case "get":
try{
int res = arrayQueue.getQueue(arrayQueue);
System.out.println("当前出队元素为:" + res);
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case "print":
arrayQueue.printQueue(arrayQueue);
break;
case "quit":
flag = false;
break;
case "head":
try{
int re = arrayQueue.headQueue();
System.out.println("队列头的数据是:"+re);
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
default:
break;
}
}
}
}
//使用数组模拟队列,编写一个ArrayQueue类
class ArrayQueue {
private int maxSize; //表示数组的最大容量
private int font; //队列头
private int rear; //队列尾
private static int[] array; //该数组用于存放数据,模拟队列
//创建队列的构造器
public ArrayQueue(int maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
this.font = -1; //指向队列头部,分析出font是指向队列头的前一个位置
this.rear = -1; //指向队列尾,指向队列尾的数据(即就是队列最后一个数据)
this.array = new int[maxSize];
}
//判断队列是否已满
public boolean isFull() {
return rear == maxSize - 1;
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty() {
return font == rear;
}
//添加数据到队列
public void addQueue() {
if (isFull()) {
System.out.println("队列已满,不能再往里面添加数据");
return;
}
System.out.println("请输入进队元素的值:");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int num = sc.nextInt();
rear++; //让rear后移
array[rear] = num;
}
//获取队列的数据,出队列
public int getQueue(ArrayQueue aq) {
//判断队列是否为空
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空,不能取数据");
}
font++; //font后移
return array[font];
}
//显示队列的所有数据
public void printQueue(ArrayQueue aq) {
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列为空,没有数据");
}
for (int i = font + 1; i <= rear; i++) {
System.out.println(aq.array[i]);
}
}
//显示队列的头数据,注意不是取出数据
public int headQueue(){
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空,没有数据");
}
return array[font + 1];
}
}
运行效果: