队列是一种先进先出(fifo)的线性的数据结构,队列的主要操作为入队和出队。
队头:队列的出口端,队尾:队列的入口端,通常在数组中表示为最后入队元素的下一个位置。
在用数组实现时,注意:若队头不断有元素出队,那么队列的可用空间就会变小,所以我们通常用循环队列来实现,此时队尾也可能出现在队头的前面。
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队列的数组实现
队列的数组实现这里的队列一般都是循环队列!
特别注意:
(1)队列满时的判断条件为(队尾下标+1) % 数组长度 = 队头下标
(2)队尾指针指向的位置空出一位,因此队列最大容量比数组长度小1。
public class myqueue { private int[] array; private int front; private int rear; public myqueue(int capacity){ array = new int[capacity]; } /* 入队时,只需判断队列是否已满,若队列已满,则抛出异常,其他情况(包括队列为空)都正常插入 */ public void enqueue(int data) throws exception{ if((rear+1) % array.length == front) throw new exception("队列已满,不能入队!"); array[rear] = data; rear = (rear+1) % array.length; } /* 出队时,判断队列是否为空,若队列为空,抛出异常 */ public int dequeue() throws exception{ if(front == rear) throw new exception("队列为空,不能出队!"); int temp = array[front]; front = (front+1) % array.length; return temp; } // public void output(){// for(int i = front; ((i+1) % array.length) <= rear; i++){//一直在循环输出,严重错误!不能把取模判断语句写在条件里面!// i %= array.length;// system.out.println(array[i]);// }// } public void output(){ for(int i = front; i != rear; i = (i+1) % array.length){ system.out.println(array[i]); } } public static void main(string[] args) throws exception{ myqueue myqueue = new myqueue(5);//长度为5的队列只能插入4个元素 myqueue.enqueue(1); myqueue.enqueue(3); myqueue.enqueue(2); myqueue.enqueue(4); myqueue.dequeue(); myqueue.dequeue(); myqueue.enqueue(5); myqueue.enqueue(6); myqueue.output(); } }
队列的链表实现
队列用链表实现时,用头指针指向队列的第一个节点,用尾指针指向队列的最后一个节点。
public class myqueue_linklist { private static class node{ int data; node next; node(int data){ this.data = data; } } private node front; private node rear; private int size;//队列中实际元素的个数 private int maxsize; public myqueue_linklist(int capacity){ maxsize = capacity; } public void enqueue(int data) throws exception{ if(size >= maxsize) throw new exception("队列已满,无法入队"); node insertednode = new node(data); if(size == 0){ front = insertednode; rear = insertednode; } else{ rear.next = insertednode; rear = insertednode; } size++; } public int dequeue() throws exception{ if(front == null) throw new exception("队列为空,无法出队!"); int temp; if(front == rear)//队列中只有一个节点 rear = null; temp = front.data; front = front.next; size--; return temp; } public void output(){ node temp = front; for(int i = 0 ; i < size; i++){ system.out.println(temp.data); temp = temp.next; } } public static void main(string[] args) throws exception{ myqueue_linklist myqueue_linklist = new myqueue_linklist(5); myqueue_linklist.enqueue(1); myqueue_linklist.enqueue(3); myqueue_linklist.enqueue(2); myqueue_linklist.dequeue(); myqueue_linklist.dequeue(); myqueue_linklist.enqueue(5); myqueue_linklist.enqueue(7); myqueue_linklist.output(); }}
队列的应用场景
(1)银行排队,先来先服务。
(2)多线程中,争夺公平锁的等待队列,就是按照访问顺序来决定线程在队列中的次序的。
(3)网络爬虫实现网站抓取,就是把待抓取的网站url存入队列中,再按照存入队列的顺序来依次抓取和解析。
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以上就是java中关于队列的数组和链表实现的详细内容。