Java数据结构之队列
Java数据结构之队列
发布时间:2017-04-13 来源:查字典编辑
摘要:队列的定义:队列(Queue)是只允许在一端进行插入,而在另一端进行删除的运算受限的线性表。(1)允许删除的一端称为队头(Front)。(2...

  队列的定义:

  队列(Queue)是只允许在一端进行插入,而在另一端进行删除的运算受限的线性表。

Java数据结构之队列 查字典教程网

  (1)允许删除的一端称为队头(Front)。

  (2)允许插入的一端称为队尾(Rear)。

  (3)当队列中没有元素时称为空队列。

  (4)队列亦称作先进先出(First In First Out)的线性表,简称为FIFO表。

  队列的修改是依先进先出的原则进行的。新来的成员总是加入队尾,每次离开的成员总是队列头上的(不允许中途离队)。

  队列的存储结构及实现

  队列的顺序存储结构

  (1) 顺序队列的定义:

  队列的顺序存储结构称为顺序队列,顺序队列实际上是运算受限的顺序表。

  (2)顺序队列的表示:

  和顺序表一样,顺序队列利用内存中一段连续的存储空间来存放当前队列中的元素。

  由于队列的队头和队尾的位置是变化的,设置两个指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素,它们的初值在队列初始化时均应置为0。

  (3)顺序队列的基本操作

  入队时:将新元素插入rear所指的位置的后一位。

  出队时:删去front所指的元素,然后将front加1并返回被删元素。

  (4)顺序表的溢出现象

  ①“下溢”现象

  当队列为空时,做出队运算产生的溢出现象。“下溢”是正常现象,常用作程序控制转移的条件。

  ② "真上溢"现象

  当队列满时,做进栈运算产生空间溢出的现象。“真上溢”是一种出错状态,应设法避免。

  ③ "假上溢"现象

  由于入队和出队操作中,头尾指针只增加不减小,致使被删元素的空间永远无法重新利用。当队列中实际的元素个数远远小于内存中本分配的空间时,也可能由于尾指针已超越向量空间的上界而不能做入队操作。该现象称为"假上溢"现象。如下图

  循环队列:

  如上图所示,这种头尾相接的顺序存储结构称为循环队列(circular queue)。

  循环队列中需要注意的几个重要问题:

  ①队空的判定条件,队空的条件是front=rear;

  ②队满的判定条件,(rear+1)%QueueSize=front。QueueSize为队列初始空间大小。

  循环队列的java实现代码

  public class Queue {

  private int size; //当前队列元素个数

  private int[] Array;//存放队列元素的数组

  private int MaxSize;//队列最大尺寸

  //构造函数

  public Queue(int maxsize){

  MaxSize = maxsize;

  Array = new int[MaxSize];

  size = 0;

  }

  //判断队列是否为空

  public int IsEmpty(){

  if(size == 0)

  return 0;

  return -1;

  }

  //判断队列是否为满

  public int IsFull(){

  if(size == MaxSize)

  return 0;

  return -1;

  }

  //返回队列长度

  public int GetLength(){

  return this.size;

  }

  //队列插入

  public int EnQueue(int x){

  //若队列不满,把x插到队尾,返回0;否则返回-1;

  if(IsFull() == -1){

  Array[size] = x;

  size++;

  return 0;

  }

  return -1;

  }

  //队列删除

  public int DeEmpty(){

  //若队列不空,则删除对头元素,返回该元素的值,否则返回-404;

  if(IsEmpty() == -1){

  int x = Array[0];

  for(int j=0; j

  Array[j] = Array[j+1];//前移

  MaxSize--;

  return x;

  }

  return -404;

  }

  //读取队列头部元素

  public int GetFront(){

  //读队头,若队列非空,则返回队列头元素的值,否则返回-404;

  if(IsEmpty() == -1){

  return Array[0];

  }

  return -404;

  }

  }

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