队列是一种特殊的线性表,只允许在表的前端进行删除,在表的后端进行插入,表的前端称为(front)队头,表的后端称为(rear)队尾。
所以队列跟生活的场景很是相似,在电影院买电影票,人们排成一排,第一个人进入队尾最先到达队头后买票进入影院,后面排队的人按照排队的次序买到票后进入影院。
所以 队列是一种先进先出的数据结构(FIFO)。
当队列的插入数据时,Rear箭头一直从头往后走,插入到表的最大下标的位置后停止。在移除数据的时候,Front箭头也会一直从头往后走。
这可能跟现实中的人们在电影院买电影票的情况有点不符合,一般是买完票,人就往前走,继续买票,队伍总是向前移动的。
在计算机中,队列每删除一个数据项后,其他数据也可以继续往移动,但如此一来,处理很大的数据的时候,这样做的效率很低下,因为每次删除一个数据就要将剩余的所有数据往前移动。
在删除数据的时候,队头(Front)前面的位置就会留空,但由于队尾(Rear)和队头(Front)这两个箭头都一直从头往后走,所以当Rear箭头到达队尾后,而又移除了一些数据,这时没能继续利用到前面空单元的存储空间。
为了避免队列不满却不能继续插入新数据的情况,解决队列能循环利用的方法就是,当Rear箭头和Front箭头到达最大下标的位置后,重新将它的位置移动到, 表的最初始的位置。
这个就是------循环队列:
package DataStructure;
/**
* Created by Hubbert on 2017/11/11.
*/
public class Queue {
private int [] arr ;
private int front ; //队头指针
private int rear ; //队尾指针
private int nItems ;//队列中的个数
private int maxSize;//队列长度
//使用构造函数进行初始化
public Queue( int maxSize ){
this.maxSize = maxSize ;
this.arr = new int [this.maxSize];
this.nItems = 0 ;
this.front = 0;
this.rear = -1 ;
}
public boolean isFull(){
return (nItems == maxSize);//判断队列是否已满
}
public boolean isEmpty(){
return (nItems == 0);//判断队列是否为空
}
//插入
public void insert( int number ){
if(!isFull()){
//处理循环队列
if( rear == (maxSize -1)){
rear = -1;
}
arr[++rear] = number ;
nItems++;
}else{
System.out.println("The Queue is full!!");
}
}
//删除
public int remove(){
if(!isEmpty()){
//处理循环队列
if( front == maxSize ){
front = 0;
}
nItems--;
return arr[front++];
} else {
System.err.println ("The Queue is Empty!!");
return -1;
}
}
public static void main(String [] args){
Queue queue = new Queue(5);
queue.insert(22);
queue.insert(33);
queue.insert(44);
queue.insert(55);
queue.insert(66);
System.out.println("-----------先删除队列中前两个数据------------");
System.out.println("Front--->Rear:");
for( int i =0 ; i < 2 ; i++ ){
System.out.print(queue.remove() + " ");
}
System.out.println("");
System.out.println("-----------继续使用队列------------");
System.out.println("Front--->Rear:");
queue.insert(1);
queue.insert(2);
while (!queue.isEmpty()){
System.out.print(queue.remove() + " ");
}
}
}
结果如下: