Java編程內(nèi)功之怎么實(shí)現(xiàn)隊(duì)列

Java編程內(nèi)功之怎么實(shí)現(xiàn)隊(duì)列，相信很多沒有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)此束手無策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個(gè)問題。

創(chuàng)新互聯(lián)于2013年開始，先為港南等服務(wù)建站，港南等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為港南企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問題。

 基本介紹

隊(duì)列是一個(gè)有序列表,可以用數(shù)組或者鏈表來實(shí)現(xiàn)

遵循先入先出的原則,即先存入隊(duì)列的數(shù)據(jù),要先取出.后存入的要后取出

數(shù)組模擬隊(duì)列

隊(duì)列本身是有序列表,若使用數(shù)組的結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)隊(duì)列的數(shù)據(jù),則隊(duì)列數(shù)組的聲明如下圖,其中maxSize是該隊(duì)列的最大容量.

因?yàn)殛?duì)列的輸入\輸出是分別從前后端來處理,因此需要兩個(gè)變量front及rear分別記錄隊(duì)列前后端的下標(biāo),front會(huì)隨著數(shù)據(jù)輸出而改變,而rear則是隨著數(shù)據(jù)輸入而改變.

Java編程內(nèi)功之怎么實(shí)現(xiàn)隊(duì)列

代碼案例

package com.structures.queue;  import java.util.Scanner;  public class ArrayQueueDemo {     public static void main(String[] args) {         ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);         char key = ' ';//接受用戶輸入         Scanner scanner = new Scanner(System.in);         boolean loop = true;         //輸出一個(gè)菜單         while (loop) {             System.out.println("s(show):顯示隊(duì)列");             System.out.println("e(exit):退出程序");             System.out.println("a(add):添加數(shù)據(jù)到隊(duì)列");             System.out.println("g(get):從隊(duì)列取出數(shù)據(jù)");             System.out.println("h(head):查看隊(duì)列頭的數(shù)據(jù)");             key = scanner.next().charAt(0);             switch (key) {                 case 's':                     arrayQueue.showQueue();                     break;                 case 'a':                     System.out.println("輸入一個(gè)整數(shù)");                     int value = scanner.nextInt();                     arrayQueue.addQueue(value);                     break;                 case 'g':                     try {                         int queue = arrayQueue.getQueue();                         System.out.printf("取出的數(shù)據(jù)是%d", queue);                     }catch (Exception e){                         System.out.println(e.getMessage());                     }                     break;                 case 'e':                     scanner.close();                     loop = false;                     break;                 case 'h':                     try {                         int head = arrayQueue.headQueue();                         System.out.printf("取出隊(duì)列頭的數(shù)據(jù)是%d", head);                     }catch (Exception e){                         System.out.println(e.getMessage());                     }                 default:                     break;             }         }         System.out.println("程序退出");     } }  //使用數(shù)組模擬隊(duì)列-編寫一個(gè)ArrayQueue類 class ArrayQueue {     //表示數(shù)組最大容量     private int maxSize;     //隊(duì)列頭     private int front;     //隊(duì)列尾     private int rear;     //用于存放數(shù)據(jù),模擬隊(duì)列     private int[] arr;      //創(chuàng)建隊(duì)列構(gòu)造器     public ArrayQueue(int arrMaxSize) {         maxSize = arrMaxSize;         arr = new int[maxSize];         front = -1;//指向隊(duì)列頭的前一個(gè)位置         rear = -1;//指向隊(duì)列尾的數(shù)據(jù),即就是隊(duì)列最后一個(gè)數(shù)據(jù)     }      //判斷隊(duì)列是否滿     public boolean isFull() {         return rear == maxSize - 1;     }      //判斷隊(duì)列是否為空     public boolean isEmpty() {         return rear == front;     }      //添加數(shù)據(jù)到隊(duì)列     public void addQueue(int n) {         if (isFull()) {             System.out.println("隊(duì)列不能加入數(shù)據(jù)");             return;         }         rear++;//讓rear 后移         arr[rear] = n;     }      //獲取隊(duì)列數(shù)據(jù),出隊(duì)列     public int getQueue() {         if (isEmpty()) {             throw new RuntimeException("隊(duì)列為空,不能取數(shù)據(jù)");         }         front++;         return arr[front];     }      //顯示隊(duì)列所有數(shù)據(jù)     public void showQueue() {         if (isEmpty()) {             System.out.println("隊(duì)列為空,沒有數(shù)據(jù)");         }         for (int i = 0; i < this.arr.length; i++) {             System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);         }     }      //顯示隊(duì)列的頭數(shù)據(jù),注意不是取數(shù)據(jù)     public int headQueue() {         if (isEmpty()) {             throw new RuntimeException("隊(duì)列為空,沒有數(shù)據(jù)");         }         return arr[front + 1];     }  }

問題分析

  1. 鴻蒙官方戰(zhàn)略合作共建——HarmonyOS技術(shù)社區(qū)

  2. 目前這個(gè)數(shù)組使用一次就不能用,沒有達(dá)到復(fù)用的效果.

  3. 將這個(gè)數(shù)組使用算法,改進(jìn)成一個(gè)環(huán)形的隊(duì)列:取模%

改進(jìn)成環(huán)形隊(duì)列的思路分析

  1. 鴻蒙官方戰(zhàn)略合作共建——HarmonyOS技術(shù)社區(qū)

  2. front變量的含義做一個(gè)調(diào)整:front 就指向隊(duì)列的第一個(gè)元素,也就是arr[front]就是隊(duì)列的第一個(gè)元素,front的初始值=0

  3. rear變量的含義做一個(gè)調(diào)整:rear 指向隊(duì)列的最后一個(gè)元素的后一個(gè)位置,因?yàn)橄Ｍ粘鲆粋€(gè)空間作為約定.rear初始值=0

  4. 當(dāng)隊(duì)列滿時(shí),條件是(rear+1)%maxSize = front.

  5. 當(dāng)隊(duì)列為空時(shí)條件,rear == front 空.

  6. 當(dāng)我們這樣分析,隊(duì)列中有效的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)=(rear+maxSize-front)%maxSize.

環(huán)形隊(duì)列代碼案例

package com.structures.queue;  import java.util.Scanner;  public class CircleArrayQueue {     public static void main(String[] args) {         CircleArray arrayQueue = new CircleArray(4);//這里設(shè)置4,其隊(duì)列的有效數(shù)據(jù)最大是3         char key = ' ';//接受用戶輸入         Scanner scanner = new Scanner(System.in);         boolean loop = true;         //輸出一個(gè)菜單         while (loop) {             System.out.println("s(show):顯示隊(duì)列");             System.out.println("e(exit):退出程序");             System.out.println("a(add):添加數(shù)據(jù)到隊(duì)列");             System.out.println("g(get):從隊(duì)列取出數(shù)據(jù)");             System.out.println("h(head):查看隊(duì)列頭的數(shù)據(jù)");             key = scanner.next().charAt(0);             switch (key) {                 case 's':                     arrayQueue.showQueue();                     break;                 case 'a':                     System.out.println("輸入一個(gè)整數(shù)");                     int value = scanner.nextInt();                     arrayQueue.addQueue(value);                     break;                 case 'g':                     try {                         int queue = arrayQueue.getQueue();                         System.out.printf("取出的數(shù)據(jù)是%d", queue);                     }catch (Exception e){                         System.out.println(e.getMessage());                     }                     break;                 case 'e':                     scanner.close();                     loop = false;                     break;                 case 'h':                     try {                         int head = arrayQueue.headQueue();                         System.out.printf("取出隊(duì)列頭的數(shù)據(jù)是%d", head);                     }catch (Exception e){                         System.out.println(e.getMessage());                     }                 default:                     break;             }         }         System.out.println("程序退出");     }  }  class CircleArray {     //表示數(shù)組最大容量     private int maxSize;     //front變量的含義做一個(gè)調(diào)整:front 就指向隊(duì)列的第一個(gè)元素,也就是arr[front]就是隊(duì)列的第一個(gè)元素,front的初始值=0     private int front;     //rear變量的含義做一個(gè)調(diào)整:rear 指向隊(duì)列的最后一個(gè)元素的后一個(gè)位置,因?yàn)橄Ｍ粘鲆粋€(gè)空間作為約定.rear初始值=0     private int rear;     //用于存放數(shù)據(jù),模擬隊(duì)列     private int[] arr;      public CircleArray(int arrMaxSize) {         maxSize = arrMaxSize;         arr = new int[maxSize];     }      //判斷隊(duì)列是否滿     public boolean isFull() {         return (rear + 1) % maxSize == front;     }      //判斷隊(duì)列是否為空     public boolean isEmpty() {         return rear == front;     }      //添加數(shù)據(jù)到隊(duì)列     public void addQueue(int n) {         if (isFull()) {             System.out.println("隊(duì)列滿,隊(duì)列不能加入數(shù)據(jù)");             return;         }         //直接將數(shù)據(jù)加入         arr[rear] = n;         //將rear后移,這里必須考慮取模         rear = (rear + 1) % maxSize;     }      //獲取隊(duì)列數(shù)據(jù),出隊(duì)列     public int getQueue() {         if (isEmpty()) {             throw new RuntimeException("隊(duì)列為空,不能取數(shù)據(jù)");         }         //這里需要分析front是指向隊(duì)列的第一個(gè)元素,         //1.先把front對(duì)應(yīng)的值保存到一個(gè)臨時(shí)變量,         //2.將front后移,考慮取模         //3.將臨時(shí)保存的變量返回         int value = arr[front];         front = (front + 1) % maxSize;         return value;     }      //顯示隊(duì)列所有數(shù)據(jù)     public void showQueue() {         if (isEmpty()) {             System.out.println("隊(duì)列為空,沒有數(shù)據(jù)");         }         //從front開始遍歷         for (int i = front; i < front + size(); i++) {             System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);         }     }      //求出當(dāng)前隊(duì)列有效數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)     public int size() {         return (rear + maxSize - front) % maxSize;     }      //顯示隊(duì)列的頭數(shù)據(jù),注意不是取數(shù)據(jù)     public int headQueue() {         if (isEmpty()) {             throw new RuntimeException("隊(duì)列為空,沒有數(shù)據(jù)");         }         return arr[front];     } }

看完上述內(nèi)容，你們掌握J(rèn)ava編程內(nèi)功之怎么實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

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