数据结构与算法（四）——队列

二、队列

1、介绍

　　队列是一种先进先出的线性表，它只允许在一端（队尾）进行插入操作，在另一端（队头）进行删除操作。可以用数组或链表来实现，一般用链表来实现，简称为链队列，建立在内存的动态区。

2、队列的顺序存储实现

　　顾名思义，用顺序表的方法实现，通常用数组。队列的顺序储存结构：

数据结构与算法（四）——队列

　　下面用数组实现队列：
　　思想：队列出队入队动态图：

数据结构与算法（四）——队列

　　队列的特性：队尾插入，队头删除。那么，一个元素入队列，rear++；一个元素出队列，front++。
　　结论：看图可知
　　判空：起始状态，front == rear == -1，则空队列判定，front == rear。
　　判满：一个元素入队列，rear++，则满队列判定，rear == length() - 1。
　　代码示例：数组实现队列

 1 // 用数组模拟队列
 2 public class MyQueue<T> {
 3     private T[] elementData;
 4     private int front;
 5     private int rear;
 6 
 7     public MyQueue(int initialCapacity) {
 8         if (initialCapacity > 0) {
 9             this.elementData = (T[]) new Object[initialCapacity];
10         } else if (initialCapacity == 0) {
11             this.elementData = (T[]) new Object[]{};
12         } else {
13             throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " +
14                     initialCapacity);
15         }
16 
17         front = -1;
18         rear = -1;
19     }
20 
21     // 入队
22     public boolean offer(T e) {
23         if (isFull()) {
24             System.out.println("队列满,不能添加~");
25             return false;
26         }
27         rear++;
28         elementData[rear] = e;
29         return true;
30     }
31 
32     // 出队
33     public T poll() {
34         if (isEmpty()) {
35             throw new RuntimeException("队空,没有任何数据~");
36         }
37         front++;
38         return elementData[front];
39     }
40 
41     // 读取队头
42     public T peek() {
43         if (isEmpty()) {
44             throw new RuntimeException("队空,没有任何数据~");
45         }
46         return elementData[front + 1];
47     }
48 
49     // 判空
50     public boolean isEmpty() {
51         return front == rear;
52     }
53 
54     // 判满
55     private boolean isFull() {
56         return rear == elementData.length - 1;
57     }
58 
59     // 获取队列元素的个数
60     public int size() {
61         return rear - front;
62     }
63 
64     @Override
65     public String toString() {
66         if (isEmpty()) {
67             return "[]";
68         }
69 
70         StringBuilder builder = new StringBuilder();
71         builder.append("[");
72         for (int i = front + 1; i < rear + 1; i++) {
73             builder.append(elementData[i])
74                     .append(",");
75         }
76         // 去掉最后一个,
77         builder.deleteCharAt(builder.length() - 1);
78         builder.append("]");
79 
80         return builder.toString();
81     }
82 }

数组实现队列