【数据结构】——队列 (循环队列和基于Java的运算实现)

目录

队列

顺序循环队列

基本运算实现

队列

概述：只允许在表的一端进行元素插入，在另一端进行元素删除，允许插入的一端称为队尾(rear)，允许删除的一端称为队头(frout)。

先进先出(First In First Out)，简称FIFO

图示：

 

顺序循环队列

概述：两个指针frout和rear分别指示队头和队尾元素在表中的位置，它们的初值在队列初始化时置为0。

图示：

判队列是"空"还是"满"：

1. 设一个标志位，来区别队列是"空"还是"满"
2. 设置一个计数器记录队列中元素个数
3. 少用一个元素空间，约定入队前，测试尾指针在循环意义下加1后是否等于头指针，若相等则认为队列满

基本运算实现

//循环队列基本运算
public class SeqQueue {
    //定义队列长度
    int size = 100;
    //定义数组存放数据
    Object[] data = new Object[size];
    //定义队头指针
    int front;
    //定义队尾指针
    int rear;

    //置空队列
    public void InitQueue() {
        front = rear = 0;
    }

    //判队空
    public boolean QueueEmpty() {
        return front == rear;
    }

    //判队满
    public boolean QueueFull() {
        return (rear + 1) % size == front;
    }

    //入队列
    public void EnQueue(Object x) {
        //判断队列是否已满
        if (QueueFull()) {
            System.out.println("Queue overflow!");
        } else {
            data[rear] = x;
            rear++;
        }
    }

    //取队头元素
    public Object GetFront() {
        //判断队列是否为空
        if (QueueEmpty()) {
            System.out.println("Queue empty!");
            return null;
        } else {
            return data[front];
        }
    }

    //遍历队列
    public void QueueShow() {
        //判断队列是否为空
        if (QueueEmpty()) {
            System.out.println("Queue empty!");
        } else {
            for (int i = front; i < rear; i++) {
                System.out.println(data[i]);
            }
        }
    }

    //出队列：删除队头元素并，返回其值
    public Object DeQueue() {
        //判断队列是否为空
        if (QueueEmpty()) {
            System.out.println("Queue empty!");
            return null;
        } else {
            //获取被删除的元素值
            Object x = data[front];
            //头指针加1
            front++;
            return x;
        }
    }
}

public class SeqQueueTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建循环队列对象
        SeqQueue seqQueue = new SeqQueue();

        //置空队列
        seqQueue.InitQueue();
        //判队空
        boolean b = seqQueue.QueueEmpty();
        System.out.println("当前队列是否为空：" + b);
        //判队满
        boolean b1 = seqQueue.QueueFull();
        System.out.println("当前队列是否已满：" + b1);
        System.out.println();

        //入队列
        seqQueue.EnQueue("qq");
        seqQueue.EnQueue("ww");
        seqQueue.EnQueue("ee");
        seqQueue.EnQueue("rr");
        //遍历队列
        System.out.println("遍历队列(先进先出)：");
        seqQueue.QueueShow();
        //取队头元素
        Object o = seqQueue.GetFront();
        System.out.println("队头元素为：" + o);
        System.out.println();

        //出队列
        seqQueue.DeQueue();
        seqQueue.DeQueue();
        //判队空
        boolean b2 = seqQueue.QueueEmpty();
        System.out.println("当前队列是否为空：" + b2);
        //判队满
        boolean b3 = seqQueue.QueueFull();
        System.out.println("当前队列是否已满：" + b3);
        //遍历队列
        System.out.println("遍历队列(先进先出)：");
        seqQueue.QueueShow();
        //取队头元素
        Object o1 = seqQueue.GetFront();
        System.out.println("队头元素为：" + o1);
    }
}

运行结果：

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