java數據結構基礎:順序隊列和循環隊列
隊列:
隊列是一種受限制的線性表
隻允許在表的一端進行插入,另一端進行刪除
插入的一端稱作隊尾,刪除的一端稱作隊頭
具有先進先出的特性
順序隊列:
隊列底層數據采用數組存儲
設置隊頭指針front指向隊頭元素前一個位置,初始值為-1
設置隊尾指針rear指向隊尾元素,初始值為-1
判滿:rear == maxSize – 1
判空:rear == front
代碼實現:
//順序隊列 public class ArrayQueue { private int maxSize; //數組的最大容量 private int front; //隊頭指針 private int rear; //隊尾指針 private int[] array; //存放數據 public ArrayQueue(int arrMaxSize) { maxSize = arrMaxSize; array = new int[maxSize]; front = -1; //指向隊頭的前一個位置 rear = -1; //指向隊尾 } //判斷隊列是否滿 public boolean isFull() { return rear == maxSize - 1; } //判斷隊列是否空 public boolean isEmpty() { return rear == front; } //入隊 public void addQueue(int n) { //判斷隊列是否滿 if (isFull()) { System.out.println("隊列滿"); return; } rear++; //rear後移 array[rear] = n; } //出隊 public int getQueue() { //判斷隊列是否空 if (isEmpty()) { throw new RuntimeException("隊列為空"); } front++; //front後移 return array[front]; } //取隊頭數據 public int headQueue() { if (isEmpty()) { throw new RuntimeException("隊列為空"); } return array[front + 1]; } //輸出隊列所有數據 public void showQueue() { //遍歷輸出 if (isEmpty()) { System.out.println("隊列為空"); return; } for (int i = 0; i < array.length; i++) { System.out.printf("array[%d] = %d\n", i, array[i]); } } }
順序隊列存在假溢出現象,故使用循環隊列替代順序隊列
循環隊列:
隊列底層數據仍然采用數組存儲
為瞭便於判空和判滿,在數組中預留一個空間,認為隻留下一個空間的時候隊列為滿
設置隊頭指針front指向隊頭元素,初始值為0
設置隊尾指針rear指向隊尾元素的後一個位置,初始值為0
判滿:(rear + 1) % maxSize == front
判空:rear == front
取得當前隊列有效數據個數:(rear + maxSize – front) % maxSize
代碼實現:
//循環隊列 public class CircleQueue { private int maxSize; //數組的最大容量 private int front; //隊頭指針 private int rear; //隊尾指針 private int[] array; //存放數據 public CircleQueue(int arrMaxSize) { maxSize = arrMaxSize; array = new int[maxSize]; front = 0; //指向隊頭的前一個位置 rear = 0; //指向隊尾 } //判斷隊列是否滿 public boolean isFull() { return (rear + 1) % maxSize == front; } //判斷隊列是否空 public boolean isEmpty() { return rear == front; } //入隊 public void addQueue(int n) { //判斷隊列是否滿 if (isFull()) { System.out.println("隊列滿"); return; } array[rear] = n; rear = (rear + 1) % maxSize; } //出隊 public int getQueue() { //判斷隊列是否空 if (isEmpty()) { throw new RuntimeException("隊列為空"); } //保存front對應的值 int value = array[front]; front = (front + 1) % maxSize; return value; } //取隊頭數據 public int headQueue() { if (isEmpty()) { throw new RuntimeException("隊列為空"); } return array[front]; } //獲取當前隊列有效數據個數 public int size() { return (rear + maxSize - front) % maxSize; } //輸出隊列所有數據 public void showQueue() { //遍歷輸出 if (isEmpty()) { System.out.println("隊列為空"); return; } //從front開始遍歷 for (int i = front; i < front + size(); i++) { System.out.printf("array[%d] = %d\n", i % maxSize, array[i % maxSize]); } } }
總結
本篇文章就到這裡瞭,希望能給你帶來幫助,也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容!