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Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之隊列

來源:技術(shù)員聯(lián)盟┆發(fā)布時間:2017-11-06 18:18┆點擊:

  隊列的定義:

  隊列(Queue)是只允許在一端進行插入,而在另一端進行刪除的運算受限的線性表。

Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之隊列 三聯(lián)

  (1)允許刪除的一端稱為隊頭(Front)。

  (2)允許插入的一端稱為隊尾(Rear)。

  (3)當隊列中沒有元素時稱為空隊列。

  (4)隊列亦稱作先進先出(First In First Out)的線性表,簡稱為FIFO表。

  隊列的修改是依先進先出的原則進行的。新來的成員總是加入隊尾,每次離開的成員總是隊列頭上的(不允許中途離隊)。

  隊列的存儲結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)

  隊列的順序存儲結(jié)構(gòu)

  (1) 順序隊列的定義:

  隊列的順序存儲結(jié)構(gòu)稱為順序隊列,順序隊列實際上是運算受限的順序表。

  (2)順序隊列的表示:

  和順序表一樣,順序隊列利用內(nèi)存中一段連續(xù)的存儲空間來存放當前隊列中的元素。

  由于隊列的隊頭和隊尾的位置是變化的,設置兩個指針front和rear分別指示隊頭元素和隊尾元素,它們的初值在隊列初始化時均應置為0。

Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之隊列

  (3)順序隊列的基本操作

  入隊時:將新元素插入rear所指的位置的后一位。

  出隊時:刪去front所指的元素,然后將front加1并返回被刪元素。

  (4)順序表的溢出現(xiàn)象

 ?、?ldquo;下溢”現(xiàn)象

  當隊列為空時,做出隊運算產(chǎn)生的溢出現(xiàn)象。“下溢”是正?,F(xiàn)象,常用作程序控制轉(zhuǎn)移的條件。

 ?、?"真上溢"現(xiàn)象

  當隊列滿時,做進棧運算產(chǎn)生空間溢出的現(xiàn)象。“真上溢”是一種出錯狀態(tài),應設法避免。

 ?、?"假上溢"現(xiàn)象

  由于入隊和出隊操作中,頭尾指針只增加不減小,致使被刪元素的空間永遠無法重新利用。當隊列中實際的元素個數(shù)遠遠小于內(nèi)存中本分配的空間時,也可能由于尾指針已超越向量空間的上界而不能做入隊操作。該現(xiàn)象稱為"假上溢"現(xiàn)象。如下圖

Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之隊列

  循環(huán)隊列:

  如上圖所示,這種頭尾相接的順序存儲結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)隊列(circular queue)。

  循環(huán)隊列中需要注意的幾個重要問題:

 ?、訇牽盏呐卸l件,隊空的條件是front=rear;

 ?、陉牆M的判定條件,(rear+1)%QueueSize=front。QueueSize為隊列初始空間大小。

  循環(huán)隊列的java實現(xiàn)代碼

  public class Queue {

  private int size; //當前隊列元素個數(shù)

  private int[] Array;//存放隊列元素的數(shù)組

  private int MaxSize;//隊列最大尺寸

  //構(gòu)造函數(shù)

  public Queue(int maxsize){

  MaxSize = maxsize;

  Array = new int[MaxSize];

  size = 0;

  }

  //判斷隊列是否為空

  public int IsEmpty(){

  if(size == 0)

  return 0;

  return -1;

  }

  //判斷隊列是否為滿

  public int IsFull(){

  if(size == MaxSize)

  return 0;

  return -1;

  }

  //返回隊列長度

  public int GetLength(){

  return this.size;

  }

  //隊列插入

  public int EnQueue(int x){

  //若隊列不滿,把x插到隊尾,返回0;否則返回-1;

  if(IsFull() == -1){

  Array[size] = x;

  size++;

  return 0;

  }

  return -1;

  }

  //隊列刪除

  public int DeEmpty(){

  //若隊列不空,則刪除對頭元素,返回該元素的值,否則返回-404;

  if(IsEmpty() == -1){

  int x = Array[0];

  for(int j=0; j

  Array[j] = Array[j+1];//前移

  MaxSize--;

  return x;

  }

  return -404;

  }

  //讀取隊列頭部元素

  public int GetFront(){

  //讀隊頭,若隊列非空,則返回隊列頭元素的值,否則返回-404;

  if(IsEmpty() == -1){

  return Array[0];