Java实现循环队列
一、分析
队列是一种先进先出的线性表,它只允许在表的一端进行插入,而在另一端删除元素。允许插入的一端称为队尾,允许删除的一端称为队头。
循环队列是一种以顺序存储结构表示的队列,为了解决“假溢出”问题而将它设计成头尾相接的循环结构,它的基本操作如下:
1、初始化循环队列
2、销毁循环队列
3、清空循环队列
4、检测循环队列是否为空
5、返回循环队列的元素个数
6、返回循环队列头元素
7、向队尾插入元素
8、删除并返回队头元素
9、遍历循环队列
在循环队列中,除了用一组地址连续的存储单元依次存储从队头到队尾的元素外,还需要附设两个整型变量front和rear分别指示队头和队尾的位置。
在Java中,我们可以将循环队列视作一个类,通过成员变量数组来表示一组地址连续的存储单元,再定义两个成员变量front和rear,将循环队列的基本操作定义成类的方法,循环效果则用“模”运算实现,以此来实现循环队列。这样,初始化循环队列就是将类实例化,销毁就是销毁实例化出来的对象。
二、实现
1、定义类属性和构造函数
class InitQueue{ private int [] queue = null; private int front = 0; private int rear = 0; private boolean empty = true; //true表示循环队列为空 public InitQueue(int max) { //构造指定大小的循环队列
this.queue = new int[max];
}
}
2、清空循环队列
public void clearQueue() {
this.front = 0;
this.rear = 0;
this.empty = true;
}
3、检测循环队列是否为空
public boolean queueEmpty() {
if(this.empty == true) {
return true;
}else {
return false;
}
}
4、返回循环队列的元素个数
public int queueLength() {
if (this.front == this.rear && this.empty == false) {
return this.queue.length; //如果循环队列已满,返回数组长度即元素个数
}
return (this.rear - this.front + this.queue.length) % this.queue.length; //否则,取模运算得到长度
}
5、返回循环队列头元素
public int [] getHead() { if (this.empty == true) {
return null;
} int [] i = new int[1];
i[0] = queue[this.front];
return i;
}
6、向队尾插入元素
public boolean enQueue(int value) { if (this.empty == false && this.front == this.rear) {
return false;
} this.queue[this.rear] = value;
this.rear = (this.rear + 1) % this.queue.length;
this.empty = false;
return true;
}
7、删除并返回队头元素
public int [] deQueue() { if (this.empty == true) {
return null;
} int [] i = new int[1];
i[0] = this.queue[this.front]; //获取队头元素 this.front = (this.front + 1) % this.queue.length; //删除队头元素(front指针加一) if(this.front == this.rear) { //如果循环队列变空,改变标志位
this.empty = true;
}
return i;
}
8、遍历循环队列
public String queueTraverse() { //此处用输出循环队列表示遍历 String s = "";
int i = this.front; //i指向第一个元素 if(this.front == this.rear && this.empty == false) { //如果循环队列已满,取出第一个元素,i指向下一个元素
s += this.queue[i] + "、";
i = (i + 1) % this.queue.length;
} while (i != this.rear) { //如果未到末尾,则循环读取元素
s += this.queue[i] + "、";
i = (i + 1) % this.queue.length;
} if(s.length() == 0) { //如果没有读取到元素,直接返回空字符串
return s;
}
return s.substring(0,s.length() - 1); //除去最后的顿号返回
}
三、小结
以上就是循环队列用Java的实现,由于只定义了整数的数组,因此只能操作整数数据,但循环队列的基本思想都已实现。
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