java中关于队列的数组和链表实现

Java  /  管理员 发布于 8年前   182

队列的介绍

队列是一种先进先出（FIFO）的线性的数据结构，队列的主要操作为入队和出队。

队头：队列的出口端，队尾：队列的入口端，通常在数组中表示为最后入队元素的下一个位置。

在用数组实现时，注意：若队头不断有元素出队，那么队列的可用空间就会变小，所以我们通常用循环队列来实现，此时队尾也可能出现在队头的前面。

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队列的数组实现

队列的数组实现这里的队列一般都是循环队列！

特别注意：

（1）队列满时的判断条件为(队尾下标+1) % 数组长度 = 队头下标

（2）队尾指针指向的位置空出一位，因此队列最大容量比数组长度小1。

public class MyQueue {    private int[] array;    private int front;    private int rear;    public MyQueue(int capacity){        array = new int[capacity];    }     /*    入队时，只需判断队列是否已满，若队列已满，则抛出异常，其他情况（包括队列为空）都正常插入     */    public void enQueue(int data) throws Exception{        if((rear+1) % array.length  == front)throw new Exception("队列已满，不能入队！");        array[rear] = data;        rear = (rear+1) % array.length;    }     /*    出队时，判断队列是否为空，若队列为空，抛出异常     */    public int deQueue() throws Exception{        if(front == rear)throw new Exception("队列为空，不能出队！");        int temp = array[front];        front = (front+1) % array.length;        return temp;    } //    public void output(){//        for(int i = front; ((i+1) % array.length) <= rear; i++){//一直在循环输出，严重错误！不能把取模判断语句写在条件里面！//i %= array.length;//System.out.println(array[i]);//        }//    }     public void output(){        for(int i = front; i != rear; i = (i+1) % array.length){System.out.println(array[i]);        }    }    public static void main(String[] args) throws Exception{        MyQueue myQueue = new MyQueue(5);//长度为5的队列只能插入4个元素        myQueue.enQueue(1);        myQueue.enQueue(3);        myQueue.enQueue(2);        myQueue.enQueue(4);        myQueue.deQueue();        myQueue.deQueue();        myQueue.enQueue(5);        myQueue.enQueue(6);        myQueue.output();    } }

队列的链表实现

队列用链表实现时，用头指针指向队列的第一个节点，用尾指针指向队列的最后一个节点。

public class MyQueue_LinkList {    private static class Node{        int data;        Node next;        Node(int data){this.data = data;        }    }     private Node front;    private Node rear;    private int size;//队列中实际元素的个数    private int maxsize;     public MyQueue_LinkList(int capacity){        maxsize = capacity;    }     public void enQueue(int data) throws Exception{        if(size >= maxsize)throw new Exception("队列已满，无法入队");        Node insertedNode = new Node(data);        if(size == 0){front = insertedNode;rear = insertedNode;        }        else{rear.next = insertedNode;rear = insertedNode;        }        size++;    }     public int deQueue() throws Exception{        if(front == null)throw new Exception("队列为空，无法出队！");        int temp;        if(front == rear)//队列中只有一个节点rear = null;        temp = front.data;        front = front.next;        size--;        return temp;    }     public void output(){        Node temp = front;        for(int i = 0 ; i < size; i++){System.out.println(temp.data);temp = temp.next;        }    }     public static void main(String[] args) throws Exception{        MyQueue_LinkList myQueue_linkList = new MyQueue_LinkList(5);        myQueue_linkList.enQueue(1);        myQueue_linkList.enQueue(3);        myQueue_linkList.enQueue(2);        myQueue_linkList.deQueue();        myQueue_linkList.deQueue();        myQueue_linkList.enQueue(5);        myQueue_linkList.enQueue(7);        myQueue_linkList.output();     }}

队列的应用场景

（1）银行排队，先来先服务。

（2）多线程中，争夺公平锁的等待队列，就是按照访问顺序来决定线程在队列中的次序的。

（3）网络爬虫实现网站抓取，就是把待抓取的网站URL存入队列中，再按照存入队列的顺序来依次抓取和解析。

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