队列结构
从数据的逻辑结构来看，队列是一种线性结构。如果从数据的存储结构来进一步划分，队列结构包括两类。
1. 顺序队列结构：即使用一组地址连续的内存单元依次保存队列中的数据。在程序中，可以定义一个指定大小的结构数组作为队列。
2. 链式队列结构：即使用链表形式保存队列中各元素的值。
从数据的运算角度来分析，队列结构是按照“先进先出”的原则处理结点数据的。在队列结构中，数据运算非常简单。一般队列结构的基本操作只有
1. 入队列：将一个元素添加到队尾（相当于到队列最后排队等候）
2. 出队列：将队头的元素取出，同时删除该元素，使后一个元素成为队头。
准备数据
class DATA{
String name;
int age;
}
/*
* 顺序结构队列
* sequential queue
*/
class SQType{
static final int QUEUELEN = 15;
DATA[] data = new DATA[QUEUELEN]; // 队列顺序结构数组
int head; // 队头
int tail; // 队尾
}在上述代码中，定义了队列结构的最大长度QUEUELEN，队列结构数据元素的类DATA及队列结构的类SQType。在类SQType中，data为数据元素，head为队头的序号，tail为队尾的序号。当head=0时表示队列为空，当tail=QUEUELEN时表示队列已满。
初始化队列结构
顺序初始化操作步骤如下：
1. 按符号常量QUEUELEN指定的大小申请一片内存空间，用来保存队列中的数据。
2. 设置head=0和tail=0，表示一个空栈。
SQType SQTypeInit(){ // 队列初始化
SQType q;
if((q=new SQType())!=null){ // 申请内存
q.head = 0;
q.tail = 0;
return q;
}else{
return null;
}
}在上述代码中，首先使用new关键字申请内存，申请成功后设置队头和队尾，然后返回申请内存的首地址。如果申请失败，将返回null。
判断空队列
判断空队列即判断一个队列结构是否为空。如果是空队列，则表示该队列结构中没有数据。此时可以进行入队列，但不可以进行出队列。
int SQTypeIsEmpty(SQType q){ // 判断队列空
int temp = 0;
if(q.head == q.tail)
temp = 1;
return temp;
}在上述代码中，输入参数q是一个指向操作的队列的引用。在程序中，根据队列head是否等于tail，判断队列是否为空。
判断满队列
判断满队列即判断一个队列结构是否为满。如果是满队列，则表示该队列结构中没有多余的空间来保存额外数据。此时不可以进行入队列操作，但是可以进行出队列操作。
int SQTypeIsFull(SQType q){ // 判断队列满
int temp = 0;
if(q.tail==QUEUELEN){
temp=1;
}
return temp;
}清空队列
void SQTypeClear(SQType q){ // 清空队列
q.head = 0;
q.tail = 0;
}释放空间
void SQTypeFree(SQType q){ // 释放队列
if(q != null){
q = null;
}
}入队列
入队列是队列结构的基本操作，主要操作是将数据元素保存到队列结构。入队列的具体步骤如下：
1. 首先判断队列顶tail，如果tail等于QUEUELEN，则表示溢出，进行出错处理；否则执行以下操作。
2. 设置tail=tail+1（队列顶引用加1，指向入队列地址）
3. 将入队列元素保存到tail指向的位置。
int InSQType(SQType q, DATA data){ // 入队列
if(q.tail==QUEUELEN){
System.out.println("队列已满! 操作失败!\n");
return 0;
}
q.data[q.tail++] = data; // 顺序入队列，并将队尾指针+1
return 1;
}在上述代码中，输入参数q是一个指向操作的队列引用，输入参数data是需要入队列的数据元素。程序中首先判断队列是否溢出，如果溢出则不进行入队列操作，否则修改队列顶引用的值，再将元素入队列。
出队列
出队列是队列结构的基本操作，主要操作与入队列相反，其操作是从队列顶弹出一个数据元素。出队列操作的具体步骤如下：
1. 判断队列head，如果head等于tail，则表示为空队列，进行出错处理；否则，执行下面的步骤。
2. 从队列首部取出队头元素（实际是返回队头元素的引用）。
3. 设修改队头head的序号，使其指向后一个元素。
DATA OutSQType(SQType q){ // 出队列
if(q.head==q.tail){
System.out.println("队列已空! 操作失败!\n");
return null;
}else{
return q.data[q.head++]; // 顺序出队列，并将队首指针+1
}
}在上述代码中，输入参数q是一个指向操作的队列的引用。该方法返回值是一个DATA类型的数据，返回值是指向该数据元素的引用。
读结点数据
读操作其实是读取队列头的数据。需要注意的是，读结点数据的操作和出队列操作不同。读结点数据的操作仅显示队列顶结点数据的内容，而出队列操作则将队列顶数据弹出，该数据不再存在。
DATA PeekSQType(SQType q){ //读结点数据
if(SQTypeIsEmpty(q)==1){
System.out.println("\n空队列");
return null;
}else{
return q.data[q.head];
}
}上述代码中，输入参数q是一个指向操作的队列的引用。该方法的返回值同样是一个DATA类型的引用数据，返回值是指向数据元素的引用。
计算队列长度
计算队列长度即统计该队列中数据结点的个数。计算队列长度的方法比较简单，用队尾序号减去队头序号即可。
int SQTypeLen(SQType q){ // 计算队列长度
int temp;
temp=q.tail - q.head;
return temp;
}在上述代码中，输入参数q是一个指向操作的队列的引用。该方法的返回值便是队列的长度。
队列结构操作实例
package dataStructure.queue;
import java.util.Scanner;
class DATA{
String name;
int age;
}
/*
* 顺序结构队列
* sequential queue
*/
class SQType{
static final int QUEUELEN = 15;
DATA[] data = new DATA[QUEUELEN]; // 队列顺序结构数组
int head; // 队头
int tail; // 队尾
SQType SQTypeInit(){ // 队列初始化
SQType q;
if((q=new SQType())!=null){ // 申请内存
q.head = 0;
q.tail = 0;
return q;
}else{
return null;
}
}
int SQTypeIsEmpty(SQType q){ // 判断队列空
int temp = 0;
if(q.head == q.tail)
temp = 1;
return temp;
}
int SQTypeIsFull(SQType q){ // 判断队列满
int temp = 0;
if(q.tail==QUEUELEN){
temp=1;
}
return temp;
}
void SQTypeClear(SQType q){ // 清空队列
q.head = 0;
q.tail = 0;
}
void SQTypeFree(SQType q){ // 释放队列
if(q != null){
q = null;
}
}
int InSQType(SQType q, DATA data){ // 入队列
if(q.tail==QUEUELEN){
System.out.println("队列已满! 操作失败!\n");
return 0;
}
q.data[q.tail++] = data; // 顺序入队列，并将队尾指针+1
return 1;
}
DATA OutSQType(SQType q){ // 出队列
if(q.head==q.tail){
System.out.println("队列已空! 操作失败!\n");
return null;
}else{
return q.data[q.head++]; // 顺序出队列，并将队首指针+1
}
}
DATA PeekSQType(SQType q){ //读结点数据
if(SQTypeIsEmpty(q)==1){
System.out.println("\n空队列");
return null;
}else{
return q.data[q.head];
}
}
int SQTypeLen(SQType q){ // 计算队列长度
int temp;
temp=q.tail - q.head;
return temp;
}
}
/**
* 测试用例
* @author elon@elon33.com
*
*/
public class Queue {
public static void main(String[] args) {
SQType st = new SQType();
DATA data1;
Scanner input = new Scanner(System.in);
SQType stack = st.SQTypeInit();
System.out.println("入队列操作:");
System.out.println("输入姓名 年龄进行入队列操作,输入0 结束入队操作:");
do{
DATA data = new DATA();
data.name=input.next();
data.age=input.nextInt();
if(data.name.equals("0")){
break;
}else{
st.InSQType(stack, data);
}
}while(true);
String temp = "1";
System.out.println("出队列操作：按任意非0键进行出队列操作：");
temp = input.next();
while(!temp.equals("0")){
data1 = st.OutSQType(stack);
if(data1 == null){
break;
}
System.out.println("出队列的数据是"+data1.name+","+data1.age);
temp = input.next();
}
System.out.println("测试结束!");
st.SQTypeFree(stack); // 释放队列占用的空间
}
}
