【数据结构】带有尾指针的链表：链表实现队列

前面写了用动态数组实现队列，现在我将用带有尾指针的链表实现队列。

我们知道队列需要在两端进行操作，如果是以普通链表进行底层实现的队列，在入队时需要找到最后一个节点才能进行添加元素，这样相当于遍历一遍链表，从而造成巨大的时间浪费。

为了解决这个问题，我们引入了尾指针的概念，即始终使用tail作为最后一个节点，这样我们在入队时就能直接操作，无需在链表中遍历寻找最后一个节点的位置。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

实现接口：Queue<E>

实现类：LinkedListQueue<E>

因为带有尾指针，故不再复用前面写的不带有尾指针的LinkedList链表类。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

public class LinkedListQueue<E> implements Queue<E> {
	/*
	 * 创建只允许本类调用的内部类（节点类）
	 */
	private class Node {
		public E e;
		public Node next;

		// 内部类构造方法
		public Node(E e, Node next) {
			this.e = e;
			this.next = next;
		}

		public Node(E e) {
			this.e = e;
			this.next = null;
		}

		public Node() {
			this(null, null);
		}

		@Override
		public String toString() {
			return e.toString();
		}
	}

	private Node dummyHead, tail;// 虚拟头结点和尾节点
	private int size;

	// 带有尾指针的链表构造方法
	public LinkedListQueue() {
		dummyHead = new Node();
		tail = new Node();
		size = 0;
	}

	@Override
	public void enqueue(E e) {
		if (tail.e== null) {// 尾节点为空，也意味着头节点为空
			tail = new Node(e);
			dummyHead.next = tail;// 只含一个元素，此时头结点等于尾节点
		} else {
			tail.next = new Node(e);
			tail = tail.next;
		}
		size++;
	}

	@Override
	public E dequeue() {
		if (isEmpty())
			throw new IllegalArgumentException("操作失败！链表为空！");
		Node head = dummyHead.next;
		dummyHead.next = head.next;
		head.next = null;
		size--;
		return head.e;

	}

	@Override
	public E getFront() {
		return dummyHead.next.e;
	}

	@Override
	public int getSize() {
		return size;
	}

	@Override
	public boolean isEmpty() {
		return size == 0;
	}

	@Override
	public String toString() {
		StringBuilder res = new StringBuilder();
		res.append("Queeu: top ");
		for (Node cur = dummyHead.next; cur != null; cur = cur.next)
			res.append(cur + "->");
		res.append("NULL tail");
		return res.toString();
	}
}