Java数据结构---队列

目录

一、队列的概念

二、队列的使用

三、队列的模拟实现

四、循环队列

五、双端队列（Deque）

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一、队列的概念

队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表。队列与之前的栈不同，它的特点是先入先出。

队头：进行删除操作的一端称为队头。

队尾：进行插入操作的一端称为队尾。

觉得有点抽象的小伙伴可以看如下图示：

其实队列就像是我们日常生活中的排队买东西，排到前面的先离开，排到后面的后离开。 

二、队列的使用

在Java中，Queue是个接口，底层是通过链表实现的。 

 队列的具体方法如下：

注意：Queue是个接口，在实例化时必须实例化LinkedList的对象，因为LinkedList实现了Queue接口。 

三、队列的模拟实现

以下代码中我给了详细的注释： 

public class MyQueue {
    static class ListNode{
        public int val;
        public ListNode next;//双向链表后继节点
        public ListNode prev;//双向链表前驱节点
        public ListNode(int val){
            this.val=val;
        }
    }
    public ListNode first;//队头
    public ListNode last;//队尾
    public int usedSize;
    //入队(尾插法)
    public void offer(int val){
        ListNode node=new ListNode(val);
        if(first==null){
            first=last=node;
            usedSize++;
            return;
        }
        last.next=node;
        node.prev=last;
        last=node;
        usedSize++;
    }
    //出队
    public void poll(){
        if(first==null){//如果队列为空，直接返回
            return;
        }
        first=first.next;
        if(first==null){//队列中只有一个元素----链表中只有一个节点---直接删除
            last=null;
        }else{//队列中有多个元素---链表中有多个节点----将第一个节点删除
            first.prev=null;
        }
        usedSize--;
    }
    // 获取队头元素---获取链表中第一个节点的值域
    public int peek(){
        if(first==null){
            return -1;
        }
        return first.val;
    }
    //获取队列长度
    public int size(){
        return usedSize;
    }
    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return usedSize==0;
    }
}

四、循环队列

实际中我们有时还会使用一种队列叫循环队列。

如何区分空与满： 

方法1：用usedSize记录元素个数

方法2：用一个标记flg记录满与空 

方法3：浪费末尾一个空间 

五、双端队列（Deque）

双端队列（deque）是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列，deque 是 “double ended queue” 的简称。 那就说明元素可以从队头出队和入队，也可以从队尾出队和入队。 

在实际工程中，使用Deque接口是比较多的，栈和队列均可以使用该接口:

Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();//双端队列的线性实现
Deque<Integer> queue = new LinkedList<>();//双端队列的链式实现

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