国内专业网站建设公司,wordpress音乐页面下载文件,网站一直不收录,中小企业网站建设新闻文章目录 1. 队列的应用场景和介绍1.1. 队列的一个使用场景1.2. 队列介绍 2. 数组模拟队列2.1. 思路分析2.2. 代码实现 3. 数组模拟环形队列3.1. 思路分析3.2. 代码实现 1. 队列的应用场景和介绍
1.1. 队列的一个使用场景 银行排队的案例#xff1a; 1.2. 队列介绍
队列是一… 文章目录 1. 队列的应用场景和介绍1.1. 队列的一个使用场景1.2. 队列介绍 2. 数组模拟队列2.1. 思路分析2.2. 代码实现 3. 数组模拟环形队列3.1. 思路分析3.2. 代码实现 1. 队列的应用场景和介绍
1.1. 队列的一个使用场景 银行排队的案例 1.2. 队列介绍
队列是一个有序列表可以用数组或是链表来实现。遵循先入先出的原则。即先存入队列的数据要先取出。后存入的要后取出 示意图(使用数组模拟队列示意图) 2. 数组模拟队列
2.1. 思路分析
队列本身是有序列表若使用数组的结构来存储队列的数据则队列数组的声明如下图, 其中 maxSize 是该队列的最大容量。因为队列的输出、输入是分别从前后端来处理因此需要两个变量 front 及 rear 分别记录队列前后端的下标front 会随着数据输出而改变而 rear 则是随着数据输入而改变
如图所示 当我们将数据存入队列时称为”addQueue”addQueue 的处理需要有两个步骤思路分析 ①将尾指针往后移rear1 (当 front rear 【队列为空】) ②若尾指针 rear 小于队列的最大下标 maxSize-1则将数据存入 rear 所指的数组元素中否则无法存入数据。(rear maxSize - 1[队列满])
2.2. 代码实现
package 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 ;//接收用户的输入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(输入一个数);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 exceptionSystem.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 exceptionSystem.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;arr[rear] n;}//获取队列列表出队列public int getQueue(){//判断队列是否为空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];}}运行结果 注意上述代码存在问题 虽然已经把所有数据取出来了但是不能继续往里面加数据了演示如下 问题分析并优化 目前数组使用一次就不能用 没有达到复用的效果将这个数组使用算法改进成一个环形的队列 取模% 3. 数组模拟环形队列
3.1. 思路分析 对前面的数组模拟队列的优化充分利用数组。因此将数组看做是一个环形的。(通过取模的方式来实现即可)
分析说明
尾索引的下一个为头索引时表示队列满即将队列容量空出一个作为约定这个在做判断队列满的时候需要注意 (rear 1) % maxSize front [队列满]rear front [队列空]
分析示意图 思路如下: front 变量的含义做一个调整 front 就指向队列的第一个元素, 也就是说 arr[front] 就是队列的第一个元素。 front 的初始值 0rear 变量的含义做一个调整rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置. 因为希望空出一个空间做为约定。rear 的初始值 0当队列满时条件是 (rear 1) % maxSize front对队列为空的条件 rear front当我们这样分析 队列中有效的数据的个数 为(rear maxSize - front) % maxSize 。比如 rear 1,front 0有1个有效数据 3.2. 代码实现
package queue;import java.util.Scanner;public class CircleArrayQueueDemo {public static void main(String[] args) {//测试一把System.out.println(测试数组模拟环形队列的案例~~~);// 创建一个环形队列CircleArray queue new CircleArray(4); //说明设置4, 其队列的有效数据最大是3char 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 exceptionSystem.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 exceptionSystem.out.println(e.getMessage());}break;case e: // 退出scanner.close();loop false;break;default:break;}}System.out.println(程序退出~~);}}class CircleArray {private int maxSize; // 表示数组的最大容量//front 变量的含义做一个调整 front 就指向队列的第一个元素, 也就是说 arr[front] 就是队列的第一个元素 //front 的初始值 0private int front; //rear 变量的含义做一个调整rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置. 因为希望空出一个空间做为约定.//rear 的初始值 0private int rear; // 队列尾private int[] arr; // 该数据用于存放数据, 模拟队列public CircleArray(int arrMaxSize) {maxSize arrMaxSize;arr new int[maxSize];}// 判断队列是否满public boolean isFull() {return (rear 1) % maxSize front;}// 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;}//直接将数据加入arr[rear] n;//将 rear 后移, 这里必须考虑取模rear (rear 1) % maxSize;}// 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);}// 这里需要分析出 front是指向队列的第一个元素// 1. 先把 front 对应的值保留到一个临时变量// 2. 将 front 后移, 考虑取模// 3. 将临时保存的变量返回int value arr[front];front (front 1) % maxSize;return value;}// 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;}// 思路从front开始遍历遍历多少个元素// 动脑筋for (int i front; i front size() ; i) {System.out.printf(arr[%d]%d\n, i % maxSize, arr[i % maxSize]);}}// 求出当前队列有效数据的个数public int size() {// rear 2// front 1// maxSize 3 return (rear maxSize - front) % maxSize; }// 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];}
}
