算法题:用队列实现一个链表

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下面是添加了注释的ListNode类和LinkedListQueue类,以帮助理解每个部分的功能和目的:

// 定义链表节点类,用于存储队列中的元素
class ListNode {  
    int val;  // 存储节点的值
    ListNode next;  // 指向下一个节点的指针

    // 构造函数,用于创建新的节点
    ListNode(int x) { 
        val = x;  // 初始化节点的值
    }  
}

// 使用链表实现的队列类
public class LinkedListQueue {  
    private ListNode front;  // 指向队列前端的指针
    private ListNode rear;   // 指向队列后端的指针

    // 构造函数,初始化空队列
    public LinkedListQueue() {  
        front = rear = null;  // 队列为空时,前端和后端都指向null
    }  

    // 入队操作
    // 参数:要加入队列的值
    // 返回值:布尔值,表示操作是否成功(在这个实现中总是返回true,因为不检查队列容量)
    public boolean enqueue(int value) {  
        ListNode newNode = new ListNode(value);  // 创建新节点
        if (rear == null) {  // 如果队列为空
            front = rear = newNode;  // 新节点既是前端也是后端
        } else {  // 如果队列不为空
            rear.next = newNode;  // 将新节点添加到当前后端的后面
            rear = newNode;  // 更新后端指针指向新节点
        }  
        return true;  // 入队操作总是成功
    }  

    // 出队操作
    // 返回值:队列前端的值(如果队列为空,则返回null)
    public Integer dequeue() {  
        if (front == null) {  // 如果队列为空
            return null; // 返回null,表示队列为空
        }  
        int value = front.val;  // 保存前端节点的值
        front = front.next;  // 前端指针向前移动到下一个节点
        if (front == null) {  // 如果前端指针变为null,说明队列现在为空
            rear = null;  // 更新后端指针也为null
        }  
        return value;  // 返回被移除的节点的值
    }  

    // 这里可以添加其他方法,如isEmpty()来检查队列是否为空,size()来返回队列中的元素数量等
}

这个LinkedListQueue类使用两个指针frontrear来分别跟踪队列的前端和后端,从而实现了队列的基本操作:入队(enqueue)和出队(dequeue)。 入队操作在队列的尾部添加新元素,而出队操作则移除并返回队列头部的元素。如果队列为空,则出队操作会返回null