這篇文章將為大家詳細講解有關java中幾種實現(xiàn)隊列的方式,文章內容質量較高,因此小編分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。
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在計算機操作系統(tǒng)里,有各種隊列在安靜地工作著。打印作業(yè)在打印隊列中等待打印。當在鍵盤上敲擊時,也有一個存儲鍵入內容的隊列。同樣,如果使用文字處理程序敲擊一個鍵,而計算機又暫時要做其它的事,敲擊的內容不會丟失,它會排在隊列中等待,直到文字處理程序有時間來讀取它。利用隊列保證了鍵入內容在處理時其順序不會改變。
隊列的兩個基本操作是inserting(插入)一個數(shù)據(jù)項,即把一個數(shù)據(jù)項放入隊尾,另一個是removing(移除)一個數(shù)據(jù)項,即移除隊頭的數(shù)據(jù)項。這類似于電影愛好者排隊買票時先排到隊尾,然后到達隊頭買票后離開隊列。
棧中的插入和移除數(shù)據(jù)項方法的命名是很標準,稱為push和pop。隊列的方法沒有標準化的命名。"插入"可以稱為put、add或enque,而"刪除"可以叫delete、get或deque。插入數(shù)據(jù)項的隊尾,也可以叫作back、tail或end。而移除數(shù)據(jù)項的隊頭,也可以叫head。下面將使用insert、remove、front和rear。
隊列有3種實現(xiàn)方式,實現(xiàn)方式為:
1、使用兩個棧來實現(xiàn)一個隊列。
也可以使用兩個實現(xiàn)好的棧來實現(xiàn)一個隊列(這個問題可能面試筆試的時候回被問到)。
實現(xiàn)方法是:
創(chuàng)建兩個棧s1,s2。入隊的時候就只壓棧到s1中。
出隊分兩種情況:1.當s2不為空的使用,就彈出棧頂元素作為出隊元素。
2.當s2等于空,則先將s1中的元素全部彈出到s2中,再從s2中彈出棧頂元素作為出隊元素。
①入隊:
public synchronized void put(E data) {//使用同步處理,保證線程安全 s1.push(data); }
②出隊:
public synchronized E pop() { if(!s2.isEmpty()) { return s2.pop(); }else { s2.push(s1.pop()); return s2.pop(); } }
③.詳細代碼實現(xiàn):
package com.wp.datastruct; import java.util.Stack; /** * 利用兩個棧來模擬隊列操作 * 入隊操作就只是想棧s1中添加, * 出棧操作分為兩部分: * 1.當s2中不為空的時候,就直接彈出s2中的棧頂數(shù)據(jù) * 2.當s2中為空的時候,就先把s1中的數(shù)據(jù)全部彈出到s2中然后將棧頂數(shù)據(jù)出棧 * * */ public class MyQueue3<E> { Stack<E> s1 = new Stack<>(); Stack<E> s2 = new Stack<>(); public synchronized void put(E data) {//使用同步處理,保證線程安全 s1.push(data); } public synchronized E pop() { if(!s2.isEmpty()) { return s2.pop(); }else { s2.push(s1.pop()); return s2.pop(); } } public synchronized boolean isEmpty() { return s1.isEmpty() && s2.empty(); } }
2、基于鏈表來實現(xiàn)隊列:
首先添加一個節(jié)點類,作為隊列中的節(jié)點元素
public class Node {//鏈表中的一個節(jié)點 Node next = null; int data; //構造函數(shù),用于添加鏈表時候使用 public Node(int d) { this.data = d; }; }
再新建一個類作為我們的隊列,在該類中實現(xiàn)隊列的入隊和出隊以及求隊列的長度和判斷隊列是否為空等方法
①入隊操作:
首先通過函數(shù)參數(shù)傳入要入隊的數(shù)據(jù),根據(jù)傳入的參數(shù),新增一個節(jié)點Node,在入隊方法中判斷該隊列是否為空,若該隊列為空(head==tail),則該入隊的節(jié)點既是隊頭也是隊尾。若隊列不為空,則將尾節(jié)點tail的next指針指向該元素,然后將tail節(jié)點指向該節(jié)點。
public void put(Integer data) { Node newNode = new Node(data);//構造一個新節(jié)點 if(head == null && tail == null) {//隊列為空 head = newNode; tail = newNode; }else { tail.next = newNode; tail = newNode; } }
②出隊操作:
若隊列為空,則返回空。若隊列不為空,則返回該隊列的頭結點,然后將頭結點的下一個元素重新作為頭節(jié)點
public Integer pop() { if(this.isEmpty()) { return null; } int data = head.data; head = head.next; return data; }
③判斷隊列空和對列長度很簡單,直接貼代碼,不再多說。
public int size() { int count = 0; Node tmp = head; while(tmp != null) { count++; tmp = tmp.next; } return count; }
④詳細代碼實現(xiàn):
package com.wp.datastruct; /** * 利用鏈表來實現(xiàn)隊列 * */ public class MyQueue<E> { Node head = null;//隊列頭 Node tail = null;//隊列尾 /** * 入隊操作: * 若該隊列尾空,則入隊節(jié)點既是頭結點也是尾節(jié)點 * 若隊列不為空,則先用tail節(jié)點的next指針指向該節(jié)點 * 然后將tail節(jié)點指向該節(jié)點 * */ public void put(Integer data) { Node newNode = new Node(data);//構造一個新節(jié)點 if(head == null && tail == null) {//隊列為空 head = newNode; tail = newNode; }else { tail.next = newNode; tail = newNode; } } /** * 判斷隊列是否為空:當頭結點等于尾節(jié)點的時候該隊列就為空 * */ public boolean isEmpty() { return head == tail; } /** * 出隊操作: * 若隊列為空,則返回null * 否則,返回隊列的頭結點,并將head節(jié)點指向下一個 * */ public Integer pop() { if(this.isEmpty()) { return null; } int data = head.data; head = head.next; return data; } public int size() { int count = 0; Node tmp = head; while(tmp != null) { count++; tmp = tmp.next; } return count; } }
3、使用linkedList
來實現(xiàn)隊列
該方法是使用java中的linkedList集合來實現(xiàn)一個隊列,通過調用linkedList中的方法來實現(xiàn)隊列的入隊出隊,判空等操作
首先new一個類來作為我們的隊列,該類中包含兩個屬性,一個是size:用來統(tǒng)計該隊列的長度,另一個是LinkedList對象,
代表我們的隊列。
private LinkedList<E> list = new LinkedList<>(); private int size = 0;//用于統(tǒng)計隊列的長度
①入隊操作:
應為linkedList集合中已經實現(xiàn)好了添加刪除操作,在這里我們只需要簡單的調用方法就可以實現(xiàn)隊列的相關操作了,非常簡單而且容易理解。
public synchronized void put(E data) {//保證線程安全,實現(xiàn)同步操作 list.add(data); size++; }
②出隊操作:
public synchronized E pop() { size--; return list.removeFirst();//從頭取出 }
③詳細代碼:
public class MyQueue2<E> { private LinkedList<E> list = new LinkedList<>(); private int size = 0;//用于統(tǒng)計隊列的長度 public synchronized void put(E data) {//保證線程安全,實現(xiàn)同步操作 list.add(data); size++; } public synchronized E pop() { size--; return list.removeFirst();//從頭取出 } public synchronized int size() { return size; } public boolean isEmpty() { return size == 0; } }
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文章轉載:http://www.rwnh.cn/article42/phodhc.html
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