今天介绍一下数据结构中的线性队列以及线性队列中的缺点,和改善线性队列的循环线性队列操作。
队列的定义:
队列(Queue)是只允许在一端进行插入,而在另一端进行删除的运算受限的线性表。
(1)允许删除的一端称为队头(Front)。
(2)允许插入的一端称为队尾(Rear)。 (3)当队列中没有元素时称为空队列。 (4)队列亦称作先进先出(First In First Out)的线性表,简称为FIFO表。 队列的修改是依先进先出的原则进行的。新来的成员总是加入队尾,每次离开的成员总是队列头上的(不允许中途离队)。
队列的存储结构及实现
队列的顺序存储结构
(1) 顺序队列的定义:
队列的顺序存储结构称为顺序队列,顺序队列实际上是运算受限的顺序表。
(2)顺序队列的表示:
和顺序表一样,顺序队列利用内存中一段连续的存储空间来存放当前队列中的元素。 由于队列的队头和队尾的位置是变化的,设置两个指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素,它们的初值在队列初始化时均应置为0。
(3)顺序队列的基本操作
入队时:将新元素插入rear所指的位置的后一位。 出队时:删去front所指的元素,然后将front加1并返回被删元素。
(4)顺序表的溢出现象
①“下溢”现象 当队列为空时,做出队运算产生的溢出现象。“下溢”是正常现象,常用作程序控制转移的条件。
② "真上溢"现象 当队列满时,做进栈运算产生空间溢出的现象。“真上溢”是一种出错状态,应设法避免。
③ "假上溢"现象 由于入队和出队操作中,头尾指针只增加不减小,致使被删元素的空间永远无法重新利用。当队列中实际的元素个数远远小于内存中本分配的空间时,也可能由于尾指针已超越向量空间的上界而不能做入队操作。该现象称为"假上溢"现象。如下图
循环队列:
如上图所示,这种头尾相接的顺序存储结构称为循环队列(circular queue)。
循环队列中需要注意的几个重要问题:
①队空的判定条件,队空的条件是front=rear;
②队满的判定条件,(rear 1)%QueueSize=front。QueueSize为队列初始空间大小。
(以上部分选自笃志近思的博客,原文地址:点击打开链接)
循环队列的java实现代码
代码语言:javascript复制package queue;
/**
* @ClassName: CirQueue
* @Description: 线性队列
* @date 2016年6月3日 下午19:55
* @param 无
*/
public class CirQueue {
//数组的默认初始化长度
private final static int defaultSize=10;
//队未
private int rear;
//队头
private int front;
//队列存储数组
private Object[] arrayData;
public CirQueue(){
this(defaultSize);
}
/**
* 初始化指定长度的队列
* @param size
*/
public CirQueue(int size){
rear=0;
front=0;
arrayData=new Object[size];
}
/**
* 将一个对象追加到队列尾部
* @param value
* @return 队列满时返回false,否则返回true
* @autho 林志强
*/
public boolean enQueue(Object value){
if((rear 1)%arrayData.length==front){
return false;
}else{
arrayData[rear]=value;
rear=(rear 1)%arrayData.length;
return true;
}
}
/**
* 队列头部出队
* @return 返回出列的队头元素
* @author 林志强
*/
public Object deQueue(){
if(rear==front){
return null;
}else{
Object temp=arrayData[front];
arrayData[front]=null;
front=(front 1)%arrayData.length;
return temp;
}
}
/**
* 队列长度
* @return int型的数据
* @author 林志强
*/
public int size(){
return (rear-front arrayData.length)%arrayData.length;
}
/**
* 判断是否为空
* @return int型的数据
* @author 林志强
*/
public boolean isEmpty(){
return rear==front;
}
/**
* 获取队头元素但是不出队
* @return 返回队头元素
* @author 林志强
*/
public Object getQueue(){
return arrayData[front];
}
/**
* 打印队列中数据
* @author 林志强
*/
public void disPlay(){
int start=front;
int end=rear;
while(start!=end){
System.out.print(arrayData[start] "t");
start=(start 1)%arrayData.length;
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
CirQueue c=new CirQueue();
System.out.println(c.isEmpty());
for(int i=0;i<5;i ){
c.enQueue(i);
}
c.disPlay();
// System.out.println(c.getQueue());
System.out.println(c.size());
// System.out.println(c.isEmpty());
// System.out.println(c.deQueue());
// System.out.println(c.deQueue());
// System.out.println(c.deQueue());
// System.out.println(c.deQueue());
// System.out.println(c.deQueue());
// System.out.println(c.deQueue());
// c.disPlay();
}
}