Cola basada en estructura de datos (implementación de Java)

Este artículo ha participado en la actividad "Ceremonia de creación de recién llegados", y hemos iniciado juntos el camino de la creación de Nuggets.

1. Una cola es una lista ordenada, que se puede implementar con una matriz o una lista enlazada

2. Primero en entrar, primero en salir

front apunta a la cabeza de la cola, back apunta a la cola de la cola y maxsize es la capacidad máxima de la cola

Implementación de cola:

(1) Primero use la matriz para simular la cola: escriba una clase de cola de matriz, los valores son:

    private int maxSize; // Indica la capacidad máxima de la matriz
private int front; // Queue head
private int rear; // Queue tail
private int[] arr; // Estos datos se utilizan para almacenar datos, simulando una cola

(2) Luego crea el constructor

    maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];

    front = -1; // Apunta a la cabeza de la cola, y analiza que front es la posición anterior que apunta a la cabeza de la cola. El front después de front++ es el primer dato en salir
rear = -1; // Apunta a el final de la cola, apunta a los datos al final de la cola (es decir, los últimos datos en la cola), luego atrás después de atrás ++ es el subíndice de los datos hacia atrás

(3) Luego juzgue la condición del equipo vacío.

Cuando front==rear (la cabeza de la cola es igual a la cola de la cola)

(4) Condiciones para juzgar que el equipo está lleno

Cuando rear==maxsize-1 (la cola de la cola es igual al subíndice máximo -1, por qué -1 es porque el subíndice comienza desde 0)

(5) Empezar a añadir colas

Primero juzgue si la cola está llena (4), comience a agregar la cola si la cola no está llena

trasero ++; (por qué agregar, porque hay datos en la cola trasera para retroceder un lugar)

arr[rear]= n;(n es el valor agregado a la cola)

(6) fuera de la cola

front ++; (por qué agregarlo, porque hay datos fuera de la cola, el frente apunta a la posición anterior del encabezado de la cola, por lo que debe retroceder un poco para apuntar a los datos avanzados)

volver arr[frente];

A continuación se muestra el código implementado en Java

package com.atguigu.queue;

import java.util.Scanner;

public class ArrayQueueDemo {

	public static void main(String[] args) {
		//测试一把
		//创建一个队列
		ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
		char key = ' '; //接收用户输入
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);//
		boolean loop = true;
		//输出一个菜单
		while(loop) {
			System.out.println("s(show): 显示队列");
			System.out.println("e(exit): 退出程序");
			System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
			System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
			System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
			key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
			switch (key) {
			case 's':
				queue.showQueue();
				break;
			case 'a':
				System.out.println("输出一个数");
				int value = scanner.nextInt();
				queue.addQueue(value);
				break;
			case 'g': //取出数据
				try {
					int res = queue.getQueue();
					System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
				} catch (Exception e) {
					// TODO: handle exception
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case 'h': //查看队列头的数据
				try {
					int res = queue.headQueue();
					System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
				} catch (Exception e) {
					// TODO: handle exception
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case 'e': //退出
				scanner.close();
				loop = false;
				break;
			default:
				break;
			}
		}
		
		System.out.println("程序退出~~");
	}

}

// 使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类
class ArrayQueue {
	private int maxSize; // 表示数组的最大容量
	private int front; // 队列头
	private int rear; // 队列尾
	private int[] arr; // 该数据用于存放数据, 模拟队列

	// 创建队列的构造器
	public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
		maxSize = arrMaxSize;
		arr = new int[maxSize];
		front = -1; // 指向队列头部，分析出front是指向队列头的前一个位置.
		rear = -1; // 指向队列尾，指向队列尾的数据(即就是队列最后一个数据)
	}

	// 判断队列是否满
	public boolean isFull() {
		return rear == maxSize - 1;
	}

	// 判断队列是否为空
	public boolean isEmpty() {
	
		return rear == front;
	}

	// 添加数据到队列
	public void addQueue(int n) {
		// 判断队列是否满
		if (isFull()) {
			System.out.println("队列满，不能加入数据~");
			return;
		}
		rear++; // 让rear 后移
		arr[rear] = n;
	}

	// 获取队列的数据, 出队列
	public int getQueue() {
		// 判断队列是否空
		if (isEmpty()) {
			// 通过抛出异常
		
			throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
		}
		front++; // front后移
		return arr[front];

	}

	// 显示队列的所有数据
	public void showQueue() {
		// 遍历
		if (isEmpty()) {
		
			System.out.println("队列空的，没有数据~~");
			return;
		}
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
		}
	}

	// 显示队列的头数据， 注意不是取出数据
	public int headQueue() {
		// 判断
		if (isEmpty()) {
		
			throw new RuntimeException("队列空的，没有数据~~");
		}
		return arr[front + 1];
	}
}

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