数据结构-队列| 8月更文挑战

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队列

 队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,
 和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。
 进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。

简介

队列的数据元素又称为队列元素。
在队列中插入一个队列元素称为入队,
从队列中删除一个队列元素称为出队。
因为队列只允许在一端插入,在另一端删除,
所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除,
故队列又称为先进先出(FIFO—first in first out

image.png

特征

就一句话:先进先出(First In First Out),头删尾插

手撸代码

入队

判断队列没满才可以放入队列
public void push(int x) {
    if (this.isFull()) {
        System.out.println("队列满了!");
        return;
    }
    this.quere[this.rear] = x;
    this.rear ++;
    System.out.println("【" + x + "】进入队列!");
}

出队

队列不为空才可出队
public void pop() {
    if (this.isEmpty()) {
        System.out.println("队列已空!");
        return;
    }
    System.out.println( "已出队列:【" + this.quere[this.front] +"】");
    this.quere[this.front] = 0;
    this.front ++;
}

完整演示

public class NewQueue{
    // 队列头索引
    private int front = 0;
    // 队列尾索引
    private int rear = 0;
    // 队列大小
    private int size = 0;
    // 队列
    private int[] quere;
    public NewQueue (int length) {
        this.quere = new int[length];
        this.size = length;
    }
    /**
     * 队列是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return this.front == this.rear;
    }
    /**
     * 队列是否已满
     * @return
     */
    public boolean isFull() {
        return this.rear == this.size - 1;
    }
    /**
     * 入队
     */
    public void push(int x) {
        if (this.isFull()) {
            System.out.println("队列满了!");
            return;
        }
        this.quere[this.rear] = x;
        this.rear ++;
        System.out.println("【" + x + "】进入队列!");
    }
    /**
     * 出队
     */
    public void pop() {
        if (this.isEmpty()) {
            System.out.println("队列已空!");
            return;
        }
        System.out.println( "已出队列:【" + this.quere[this.front] +"】");
        this.quere[this.front] = 0;
        this.front ++;
    }
    /**
     * 重置队列
     */
    public void reset() {
        for (int i = this.front; i < this.rear; i++) {
            this.quere[i] = 0;
        }
        this.front = 0;
        this.rear = 0;
        System.out.println("队列已重置!");
    }
    /**
     * 打印
     */
    public void showQueue() {
        System.out.println("打印队列!");
        for (int i = this.front; i < this.rear; i++) {
            System.out.print(quere[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    public static void main(String[] args) {
        NewQueue newQueue = new NewQueue(6);
        newQueue.push(1); // 【1】进入队列!
        newQueue.push(2); // 【2】进入队列!
        newQueue.pop();   // 已出队列:【1】
        newQueue.push(3); // 【3】进入队列!
        newQueue.push(4); // 【4】进入队列!
        newQueue.push(5); // 【5】进入队列!
        newQueue.pop();   // 已出队列:【2】
        newQueue.showQueue(); // 打印队列! 3 4 5 
        newQueue.reset(); // 队列已重置!
    }
}

总结

本文实现的是顺序队列,真正表示队列的是头指针front与尾指针rear之间的存储空间,
由于头指针front与尾指针rear是动态变化的,所以当front与rear指向同一位置时,表示一个空队列
当rear指向的位置是定义队列的最后位置时表示队列已满,即使front不一定出现在定义队列的首位时,也表示队列已满
当队列已满再添加元素进去时,则会出现队满溢出情况,但是front前面可能还存在空间,这种情况就称之为‘假溢出’

适用场景

最熟悉的是Java里面的线程池,以及各种消息中间件