动态数组3

动态数组实现队列

1 什么是队列

队列：指的就是我们在现实的生活中，假如我们去取快递在一个固定快递接受站里，先来的人总是第一个拿到快递，然后来的人，依次排队，等到了自己的时候才能拿到自己的快递，这样的结构就可以称为队列。
队列 （queue） 是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。
队列是一种先进先出的线性表，简称：FIFO，允许插入的一端称为队尾，允许删除的一端称为队头。假设队列是 q=（a1， a2，…, an) , 那么a1 就是队头的元素，这样我们删除时，总是可以从a1 开始，而插入时，从队尾开始。如下图所示:

2 队列的抽象数据类型

队列也是线性表，所以说队列也有类似于线性表的各种操作，不同的是插入数据时只能在队尾进行，删除数据时只能在队尾进行。

    public int getSize();
	public boolean isEmpty();
	public void clear();
	/**
	 * 入队一个新的的元素
	 * @param e
	 */
	public void enqueue(E e);
	/**
	 * 出队列
	 * @return
	 */
	public E dequeue();
	/**
	 * 获取队首元素（不删除）
	 * @return
	 */
	public E getFront();
	/**
	 * 获取队尾元素
	 * @return
	 */
	public E getRear();

队列的定义:

public interface Queue<E>

我们知道队列也是一种特殊的线性表结构，所以队列的操作也可以直接调用list.方法进行完成。
队列的入队和出队操作

/**
*入队
*/
public void enqueue(E e) {
		list.addLast(e);
		
	}
/**
*出队
*/
	public E dequeue() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return list.removeFirst();
	}

循环队列

定义：

循环队列怎么产生的，我们使用普通的队列时，出队一个元素，其他的元素都向前移动，这样它的时间复杂度就提高了，所以使用循环列表来降低它的时间复杂度。
设计 ：
每一次在增加或者出队时都是直接出队不用，所有的元素进行前移，这样就降低了时间复杂度，我们浪费了一个空间用来存放尾指针。如下图所示。

循环队列的实现

定义：public class ArrayQueueLoop<E> implements Queue<E>
成员变量：

private E[] data;
	private int front;   //头指针
	private int rear;   //尾指针
	private int size;   元素的个数
	private static int DEFAULT_SIZE = 11;  //默认的大小

默认大小：我们浪费了一个空间，当我们要存10个是，它的大小就应该多一个，所以他的默认大小是11。

构造函数 ：

public ArrayQueueLoop() {
		data = (E[]) new Object[DEFAULT_SIZE];
		front = 0;
		rear = 0;
		size = 0;
	}
	public ArrayQueueLoop(int capacity) {
		data = (E[]) new Object[capacity+1];
		front = 0;
		rear = 0;
		size = 0;
	}

队列——入队操作

@Override
	public void enqueue(E e) {
		if((rear+1)%data.length == front){
			resize(data.length*2-1);
		}
		data[rear] = e;
		rear = (rear + 1) % data.length;
		size++;
	}

** 队列——出队操作**

public E dequeue() {
		if(isEmpty()){
			throw new NullPointerException();
		}
		E e = data[front];
		front = (front+1) % data.length;
		size--;
		if(size < data.length/4 && data.length > DEFAULT_SIZE){
			//缩容
			resize(data.length/2+1);
		}
		return null;
	}