數(shù)組實(shí)現(xiàn)隊(duì)列方法如下:
1、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)組的聲明如上圖,其中maxSize是隊(duì)列的最大容量;
2、隊(duì)列的輸入、輸出分別從前后端處理,因此需要front和rear兩個(gè)變量分別記錄隊(duì)列前后端的下標(biāo),其會(huì)隨著數(shù)據(jù)輸入而改變;
3、將數(shù)據(jù)存入的隊(duì)列為“queue":
①、對(duì)空:rear==front;
②、隊(duì)滿:rear=maxSize-1;
③、當(dāng)尾指針 rear < maxSize – 1時(shí),則將數(shù)據(jù)存入rear所指的數(shù)組中。
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具體實(shí)現(xiàn)代碼如下:
(1)、判斷隊(duì)列是否滿
(2)、判斷隊(duì)列是否為空
(3)、添加數(shù)據(jù)到隊(duì)列中
(4)、獲取隊(duì)列的數(shù)據(jù),出隊(duì)列;
(5)、顯示當(dāng)前隊(duì)列數(shù)據(jù);
(6)、顯示隊(duì)列的頭數(shù)據(jù),注意不是取出數(shù)據(jù);
示例如下:
package com.ycx.queue; import java.util.Scanner; public class ArrayQueueDemo { public static void main(String[] args) { //測(cè)試 //創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列 ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3); char key = ' ';//接受用戶輸入 Scanner input = new Scanner(System.in); boolean flag = true; //控制循環(huán) 默認(rèn)死循環(huán) //輸出菜單 while (flag){ System.out.println("s(show),顯示隊(duì)列"); System.out.println("e(exit),退出隊(duì)列"); 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=input.next().charAt(0);//接受收一個(gè)字符 switch (key){ case 's': queue.showQueue(); break; case 'a': System.out.println("輸一個(gè)數(shù)"); int val=input.nextInt(); queue.addQueue(val); break; case 'g': //取出數(shù)據(jù) 因?yàn)榉椒ɡ锩鎾伋隽水惓?所以這里需要捕獲 try{ int res=queue.getQueue(); System.out.printf("取出的數(shù)據(jù)為%dn",res); }catch (Exception e){ System.out.println(e.getMessage()); } break; case 'h': try{ int res=queue.headQueue(); System.out.printf("隊(duì)列頭的數(shù)據(jù)為%dn",res); }catch (Exception e){ System.out.println(e.getMessage()); } break; case 'e': //退出程序 input.close();//關(guān)閉 flag=false; break; default: break; } } System.out.println("程序退出"); } } //一、使用數(shù)組模擬隊(duì)列-編寫一個(gè)ArrayQueue類 class ArrayQueue{ private int maxSize;//表示數(shù)組的最大容量 private int front; //隊(duì)列頭 private int rear; // 隊(duì)列尾 private int[] arr; // 該數(shù)組用于存放數(shù)據(jù),模擬隊(duì)列 //創(chuàng)建隊(duì)列的構(gòu)造器 public ArrayQueue(int arrMaxsize){ maxSize=arrMaxsize; arr = new int[maxSize];// 初始化數(shù)組 front=-1;//指向隊(duì)列頭部,分析出front是指向隊(duì)列頭的前一個(gè)位置 有效數(shù)據(jù)的位置 rear=-1;//指向隊(duì)列尾,指向隊(duì)列尾的數(shù)據(jù)(即就是隊(duì)列最后一個(gè)位置 ) } //1.判斷隊(duì)列是否滿 public boolean isFull(){ return rear==maxSize-1;//因?yàn)閞ear是從-1開始的(如果不理解就看筆記上的圖) } //2.判斷隊(duì)列是否為空 public boolean isEmpty(){ return rear==front; } //3.添加數(shù)據(jù)到隊(duì)列中 public void addQueue(int n){ //判斷隊(duì)列是否為滿 if(isFull()){ System.out.println("隊(duì)列已滿,不能加入數(shù)據(jù)"); } rear++;//rear 后移 arr[rear]=n; //也可以直接寫成 arr[++rear]:rear先加再取值 } //4.獲取隊(duì)列的數(shù)據(jù),出隊(duì)列 public int getQueue(){ if(isEmpty()){ throw new RuntimeException("隊(duì)列空,不能取數(shù)據(jù)"); } front++; //front 后移 因?yàn)閒ront指向的是前一個(gè)元素(front=-1) return arr[front]; } //5.顯示當(dāng)前隊(duì)列數(shù)據(jù) public void showQueue() { //遍歷 if(isEmpty()){ System.out.println("當(dāng)前隊(duì)列為空"); return; } for (int i = 0; i <arr.length ; i++) { System.out.printf("arr[%d]=%dn",i,arr[i]); //格式化輸出 } } //6.顯示隊(duì)列的頭數(shù)據(jù),注意不是取出數(shù)據(jù) public int headQueue(){ if(isEmpty()){ throw new RuntimeException("隊(duì)列為空"); } return arr[front+1]; //注意:front需要加1 } }
問題分析并優(yōu)化
(1)、缺點(diǎn):數(shù)組只能使用一次,不能實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用。
(當(dāng)把數(shù)組中所有的元素取出來后,數(shù)組為空,但無法添加元素進(jìn)入數(shù)組)
(2)、優(yōu)化:可以改成一個(gè)環(huán)形的數(shù)組(進(jìn)行取余)。
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