20172327 2018-2019-1 《程序设计与数据结构》第三周学习总结-优快云博客

本文详细总结了《程序设计与数据结构》教材中关于队列的数据结构概念，包括队列的基本操作如enqueue、dequeue，以及如何利用Java集合API中的Queue接口进行队列操作。探讨了队列在保持数据顺序方面的作用，并深入分析了队列的两种实现方式：链表和数组。特别关注了环形数组实现队列的优势。

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20172327 2018-2019-1 《程序设计与数据结构》第三周学习总结

教材学习内容总结

第五章队列

概述

1.队列是一种线性集合，其元素从一端加入，从另一端删除，按先入先出的方式处理。

2.前端（队首）：front、head，末端（队尾）：rear、tail，

3.
| 操作 | 说明 |
| -------- | :------------------------------------------: |
| enqueue | 向队列末端添加一个元素 |
| dequeue | 从队列前端删除一个元素 |
| first | 考察队列前端的那一个元素 |
| isEmpty | 判定队列是否为空 |
| size | 判定队列中的元素数目 |
| toString | 返回队列的字符串表示 |

Java API 中的队列

1.Java集合API提供了Queue接口，由多个类来实现。

2.栈的首要作用是颠倒顺序，队列的首要作用是保持顺序。

用链表实现队列

1.指向首元素的引用head，指向链表末的引用tail，整型变量count来跟踪队列中的元素数目。

2.必须一直认真地，精准地维护特殊情况下地引用

3.对于一个空队列，head，tail引用都为null，count则为0.

4.enqueue：将当前末元素的next引用设置指向这个新元素，重新将tail设置为指向这个新添加的末元素。该操作的复杂度为O（1）.

5.dequeue：先判断队列是否有元素，如果没有，抛出异常EmptyCollectionException，如果有元素，则正常删除第一个元素，如果只有唯一元素，则删除队列元素后，队列就为空，把tail引用设置为null。该操作复杂度为O（1）.

6.enqueue和dequeue操作作用于队列的对立端。

用数组实现队列

1.由于队列操作会修改集合的两端，因此将一端固定于索引0处要求移动元素。

2.由于队列处理会影响到该集合的两端，因此从队列中删除元素的时候，该策略要求移动元素。

3.非环形数组实现的元素移位，将产生O（n）的复杂度。

4.把数组看作是环形的，可以除去在队列的数组实现中把元素移位的需要。