队列
队列介绍
➢队列是一个有序列表,可以用数组或是链表来实现。
➢遵循先入先出的原则。即:先存入队列的数据,要先取出。后存入的要后取出
数组模拟队列
➢队列本身是有序列表,其中maxSize是该队列的最大容量。
➢因为队列的输出、输入是分别从前后端来处理,因此需要两个变量front及rear分别记录队列前后端的下标,front 会随着数据输出而改变,而rear则是随着数据输入而改变,,
当我们将数据存入队列时称为”addQueue", addQueue 的处理需要有两个步骤:思路分析
1.将尾指针往后移: rear+1,当front== rear [空]
2.若尾指针rear小于队列的最大下标maxSize-1, 则将数据存入rear所指的数组元素中,否则无法存入数据。rear == maxSize- 1[队列满]
package com.atguigu.queue; import com.sun.xml.internal.ws.policy.privateutil.RuntimePolicyUtilsException; import java.util.Scanner; public class ArrayQueueDemo { public static void main(String[] args) { //测试一把 //创建一个队列 ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3); char key =' ';//接收用户输入 Scanner scanner = new Scanner(System.in);//接收 boolean loop = true;//控制循环 //输出一个菜单 while(loop){ System.out.println("s(show):显示列队"); System.out.println("e(exit):退出程序"); System.out.println("a(add):添加数据到队列"); System.out.println("g(get):从队列取出数据"); System.out.println("h(head):查看队列头的数据"); key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符 switch(key) { case 's': queue.showQueue(); break; case 'a': System.out.println("输出一个数"); int value = scanner.nextInt(); queue.addQueue(value); break; case 'g'://取出数据 try{ int res = queue.getQueue(); System.out.printf("取出的数据是%d\n",res); }catch(Exception e){ //TODO:handle exception System.out.println(e.getMessage()); } break; case'h': //查看队列头的数据 try{ int res = queue.headQueue(); System.out.printf("队列头的数据是%d\n",res); } catch (Exception e){ //TODO:handle exception System.out.println(e.getMessage()); } break; case'e' :// scanner.close(); loop=false; default: break; } } System.out.println("程序退出"); } } //使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类 class ArrayQueue{ private final int maxSize;//表示数组的最大容量 private int front;//队列头 private int rear;//对列尾 private final int[] arr;//该数据用于存放数据,模拟队列 //创建队列的构造器 public ArrayQueue(int arrMaxSize){ maxSize =arrMaxSize; arr =new int[maxSize]; front=-1;//指向队列头部,分析出front是指向队列头的前一个位置。 rear=-1;//指向对列尾,直接指向对列尾的数据(即就是队列最后一个数据) } //判断队列是否满 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){ //判断队列是否满 if(isFull()){ System.out.println("队列满,不能加入数据"); return; } rear++;//让rear后移 arr[rear]=n; } //获取队列的数据,出队列 public int getQueue(){ //判断队列是否空 if(isEmpty()){ //通过抛出异常 throw new RuntimeException("队列为空,不能取数据"); } front++;//front后移 return arr[front]; } //显示队列的所有数据 public void showQueue(){ //遍历 if(isEmpty()){ System.out.println("队列为空,没有数据"); return; } for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]); } } //显示队列的头数据,注意不是取出数据 public int headQueue(){ //判断 if(isEmpty()){ throw new RuntimeException("队列为空,没有数据"); } return arr[front +1]; } }
问题分析并优化
1)目前数组使用- -次就不能用, 没有达到复用的效果
2)将这个数组使用算法,改进成一个环形的队列取模: %