JAVA 数据结构与算法之————队列

本文详细介绍使用线性表、链表及LinkedList在JAVA中实现队列的方法。包括队列的基本操作如进队、出队、判空及获取队首元素等,并提供完整代码示例。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

JAVA 数据结构与算法之————队列

直接上代码:
1,线性表作为队列

package stackandqueue;

import java.util.ArrayList;

public class LineQueue<E> {
    private ArrayList<E> data = new ArrayList<>();
    private int front = 0;  // 队头指针 
    private int rear = 0;  // 队尾指针

    LineQueue() {}

    //    获取队列长度
    public int length() {
        return rear - front;
    }

    //    判空
    public boolean isEmpty() {
        if (this.front == this.rear) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    //    进队
    public boolean add(E e) {

        data.add(e);
        this.rear++;
        return true;


    }

    //    出队
    public E poll() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列已空");
        } else {
            return (E) data.get(front++);
        }
    }

    //    查看队头元素,但不删除
    public E peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列已空");
        } else {
            return (E) data.get(front);
        }
    }

// 测试
    public static void main(String[] args) {
        LineQueue<Integer> queue = new LineQueue<>();

        queue.add(1);
        queue.add(2);

        System.out.println("length: " + queue.length());
        System.out.println("poll:  " + queue.poll());
        System.out.println("peek: " + queue.peek());
        System.out.println("isEmpty: " + queue.isEmpty());


    }
}

2,链表作为队列

package stackandqueue;

public class LinkQueue<E> {

    private int size;
    private Node front;
    private Node rear;

    private class Node<E> {
        E e;
        Node next;

        Node() {
        }

        ;

        Node(E e) {
            this.e = e;
            this.next = null;
        }
    }

    LinkQueue() {
        this.size = 0;
        this.front = this.rear = null;
    }

    //    获取Node的元素值
    private E getE(Node n) {
        return (E) n.e;
    }

    //    获取队的大小
    public int length() {
        return size;
    }

    //    判空
    public boolean isEmpty() {
        if (this.size == 0) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    //    进队
    public boolean add(E e) {
        if (isEmpty()) {
            Node<E> n = new Node(e);
            this.front = this.rear = n;
            size++;
            return true;
        } else {
            Node<E> n = new Node(e);
            this.rear.next = n;
            this.rear = n;
            size++;
            return true;
        }
    }

    //    出队
    public E poll() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列已空");
        } else {
            Node<E> value = this.front;
            this.front = this.front.next;
            value.next = null;
            size--;
            return getE(value);
        }
    }

    //    查看队首元素
    public E peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列已空");
        } else {
            return getE(this.front);
        }
    }

    //    测试
    public static void main(String[] args) {
        LinkQueue<String> queue = new LinkQueue<>();

        queue.add("a");
        queue.add("b");

        System.out.println("length: " + queue.length());
        System.out.println("poll:  " + queue.poll());
        System.out.println("peek: " + queue.peek());
        System.out.println("isEmpty: " + queue.isEmpty());

    }
}

3.用LInkedList实现队列更简单

package stackandqueue;

import java.util.LinkedList;


public class LinkedQueue<E> {
    LinkedList<E> linkedList = new LinkedList<>();

    //    获取队列元素个数
    public int length() {
        return linkedList.size();
    }

    //    判空
    public boolean isEmpty() {
        return linkedList.isEmpty();
    }

    //    进队
    public boolean add(E e) {
        return linkedList.add(e);
    }

    //    出队
    public E poll() {
        return linkedList.removeFirst();
    }

    //    查看队首元素
    public E peek() {
        return linkedList.getFirst();
    }
    
//    测试

    public static void main(String[] args) {
        LinkedQueue<Integer> queue = new LinkedQueue<>();

        queue.add(1);
        queue.add(2);

        System.out.println("length: " + queue.length());
        System.out.println("poll:  " + queue.poll());
        System.out.println("peek: " + queue.peek());
        System.out.println("isEmpty: " + queue.isEmpty());


    }
}

4,还有更简单的实现方法,比如:LinkedBlockingQueue 和 ConcurrentLinkedQueue,这两个的区别可以看(https://blog.youkuaiyun.com/qq_33591903/article/details/82693558),这里实现一下ConcurrentLinkedQueue:

public static void main(String[] args) {
        ConcurrentLinkedQueue<Integer> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();

//        判空
        boolean empty = queue.isEmpty();
        System.out.println(empty);

//        进队
        queue.add(1);

//        查看队首元素,但不出队
        int valuePeek = queue.peek();
        System.out.println(valuePeek);

//        出队
        int valuePoll = queue.poll();
        System.out.println(valuePoll);
//
    }

5, 循环队列

package stackandqueue;

import java.util.ArrayList;

public class LoopLineQueue<E> {

    private ArrayList<E> data = null;
    private int maxSize;
    private int front;
    private int rear;
    private int length;

    LoopLineQueue(){
        this.length = 0;
        this.front = this.rear = 0;
        this.data = new ArrayList<>(10);
        this.maxSize = 10;
    }
    LoopLineQueue(int initialSize){
        if(initialSize < 0){
            throw new RuntimeException("初始化队列的大小不能小于0" + initialSize);
        }else{
            this.length = 0;
            this.maxSize = initialSize;
            data = new ArrayList<>(initialSize);
            this.front = this.rear = 0;
        }
    }
    //    获取队列长度
    public int length(){

        return this.length;
    }
    //    判空
    public boolean isEmpty(){
        if(length == 0){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
    //    进队
    public boolean add(E e){
        if(this.length == this.maxSize){
            throw new RuntimeException("队列已满");
        }else{
            data.add(e);
            this.rear = (this.rear + 1) % this.maxSize; //这里与非循环队列不同
            length++;
            return true;
        }
    }
    //    出队
    public E poll(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列已空");
        }else{
            E value = (E)data.get(front);
            this.front = (this.front + 1) % this.maxSize; //这里与非循环队列不同
            length--;
            return value;
        }
    }
    //    查看队头元素,但不删除
    public E peek(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列已空");
        }else{
            return (E)data.get(front);
        }
    }
}

代码拙劣,望大家多提意见,共同进步。

基于数据挖掘的音乐推荐系统设计实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp``MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式I2C地址,`getAcceleration()``getGyroscope()`则分别用于获取加速度角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()``getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准滤波,以消除噪声漂移。 I2C通信协议是MPU6050Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程数据处理原理Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客其他开源资源是学习解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息实践指南
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