教你如何使用java手写一个基于链表的队列

这篇博客主要讲解的是如何使用单链表实现一个简单版的队列。单向链表队列是属于非循环队列，同时队列的长度是不受限制的，也就是说添加数据的速度比拉取数据的速度快时，队列的长度是无限增长的。单链队列其本质就是一个链表，只不过是在获取或添加数据的时候跟普通的链表有所区别，队列在获取数据的同时也将该节点删除，并且每次获取数据都是从表头获取，普通链表可以获取任意节点的数据;队列在增加数据时总是添加到链表的尾部，而普通的链表则是可以在链表的任意地方插入一个节点。

下面就和课课家小编一起学习掌握用Java手写基本链表的队列吧！

一、队列数据结构

该队列的结构够多个节点构成，每个节点都有一个指向下一个节点的指针，使得所有的节点都能够相连，形成一个链表。

Java实现：

static class Node{
Object item;
Node next;
public Node(Object item, Node next) {
this.item = item;
this.next = next;
}
}
其实就创建一个静态内部类即可，类中item是用来存储数据的，next是指向下一个node节点，最后一个节点的next为空。
二、属性
head：链表表头，拉取或遍历数据都是从这里开始的。
tail：链表表尾，每次添加数据都添加到tail的后面，变成新的tail
size：队列长度
//表头
private Node head;
//表尾
private Node tail;
//队列长度
private int size;
三、添加数据
public void offer(Object item){
Node n = new Node(item,null);
if (tail == null){
head = tail = n;
}else {
tail.next = n;
tail = n;
}
size++;
}
用代码实现队列的添加操作看起是很简单的，无非就是将新节点添加到表尾，然后把新节点设置成新的表尾。
四、拉取数据
public Object poll(){
if (head == null) return null;
Node h = head;
//将拉取的节点的下一个节点变成新的表头
head = head.next;
//把旧的表头的下一个节点指向设置为null，让gc回收
h.next = null;
//队列为空
if (head == null)
tail = null;
size--;
return h.item;
}
五、查看数据
public Object peek(){
return head == null ? null : head.item;
}
查看数据看的是表头的数据，但是跟poll方法的区别是该方法不会删除表头的数据。
六、清空列表
public void clear(){
size = 0;
Node h = head;
while (h != null){
Node temp = h.next;
h.next = null;
h = temp;
}
head = tail = null;
}
七、基于数组的队列和链表的队列的区别
1、前者是有边界的循环队列，后者则是没有边界的非循环队列。
2、前者在添加数据时无需创建新对象，性能消耗相对较小，后者每次添加数据都需要创建新对象。
3、后者每个节点都维护了一个链，所以所需内存也相对较大。
4、如果添加速度大于拉取速度，前者在达到边界后可能会无法添加数据，后者则没有这个问题。
八、完整代码
/**
* 基于链表实现的队列
*/
public class LinkQueue {
//表头
private Node head;
//表尾
private Node tail;
//队列长度
private int size;
public LinkQueue(){}
public void offer(Object item){
Node n = new Node(item,null);
if (tail == null){
head = tail = n;
}else {
tail.next = n;
tail = n;
}
size++;
}
public Object poll(){
if (head == null) return null;
Node h = head;
//将拉取的节点的下一个节点变成新的表头
head = head.next;
//把旧的表头的下一个节点指向设置为null，让gc回收
h.next = null;
//队列为空
if (head == null)
tail = null;
size--;
return h.item;
}
public Object peek(){
return head == null ? null : head.item;
}
public void clear(){
size = 0;
Node h = head;
while (h != null){
Node temp = h.next;
h.next = null;
h = temp;
}
head = tail = null;
}
public int size(){return size;}
static class Node{
Object item;
Node next;
public Node(Object item, Node next) {
this.item = item;
this.next = next;
}
}
@Override
public String toString() {
if (size == 0) return "{}";
StringBuilder builder = new StringBuilder(size + 2);
Node h = head;
builder.append("{");
while (h != null){
builder.append(h.item);
builder.append(", ");
h = h.next;
}
return builder.substring(0,builder.length() -2) + "}";
}
}