队列也是一种表,不同的是队列在一端进行插入而在另一端进行删除。

队列模型

队列的基本操作包括入队、出队操作。在表的末端插入元素,在表的开头删除元素,即先进先出(FIFO)。

队列的数组实现

对于每一个队列数据结构,保留一个数组items以及位置front和back,分别表示队列的两端,还要记录元素的个数size。操作过程应该是:当一个元素x入队,size和back增1,置items[back]=x;出队时,返回items[front],size减1,然后front增1。

初始队列:

入队:

出队:

由于数组是有边界的,上述过程重复多次后,可能出现back已经是数组的最后一个下标了,而数组中经过多次出队操作可能剩下很少甚至没有元素了,解决方式是只有front或back到达数组的尾端,它就又绕回到开头,这叫做循环数组实现。

初始状态:

1次入队后:

2次入队后:

1次出队后:

2次出队后:

3次出队后:

4次出队后:

代码示例

关于队列,最终的就是入队和出队操作,这里使用队首和队尾与数组长度的关系判断队列是否为空、是否已满:

public class MyArrayQueue<T> {
private int front;
private int back;
private T[] items;
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; public MyArrayQueue() {
this(DEFAULT_CAPACITY);
} public MyArrayQueue(int size) {
front = back = 0;
items = (T[]) new Object[size];
} public boolean isEmpty() {
return front == back;
} public void enqueue(T x) throws Exception {
if ((back + 1) % items.length == front) {
throw new Exception("队列已满");
}
items[back] = x;
back = back % items.length + 1;
} public T dequeue() throws Exception {
if (back % items.length == front) {
throw new Exception("队列为空");
}
T x = items[front];
front = front % items.length + 1;
return x;
}
}

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