数据结构与算法之队列

简介: 队列(Queue)是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表。

常用数据结构与算法实现

以下博客根据B站罗召勇老师视频:数据结构与算法基础-Java版(罗召勇)写的详细笔记


数据结构与算法基础:


数据结构与算法之基础概述


数据结构:


(一)数据结构与算法之数组

(二)数组结构与算法之栈

(三)数据结构与算法之队列

(四)数据结构与算法之链表

(五)数据结构与算法之树结构基础

(六)数据结构与算法之二叉树大全

(七)数据结构与算法之Huffman tree(赫夫曼树 / 霍夫曼树 / 哈夫曼树 / 最优二叉树)

(八)数据结构与算法之多路查找树(2-3树、2-3-4树、B树、B+树)

(九)数据结构与算法之图结构


十大经典算法:


(一)数据结构与算法之冒泡排序(含改进版)

(二)数据结构与算法之选择排序(含改进版)

(三)数据结构与算法之插入排序(含改进版)

(四)数据结构与算法之希尔排序

(五)数据结构与算法之归并排序

(六)数据结构与算法之快速排序

(七)数据结构与算法之堆排序

(八)数据结构与算法之计数排序

(九)数据结构与算法之桶排序

(十)数据结构与算法之基数排序


队列概念

队列(Queue)是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表。


队列是一种先进先出的(First In First Out)的线性表,简称FIFO。允许插入的一端为队尾,允许删除的一端为队头。队列不允许在中间部位进行操作!假设队列是q=(a1,a2,……,an),那么a1就是队头元素,而an是队尾元素。这样我们就可以删除时,总是从a1开始,而插入时,总是在队列最后。这也比较符合我们通常生活中的习惯,排在第一个的优先出列,最后来的当然排在队伍最后。


同栈一样,队列也可以用顺序表或者链表实现。

image.png



队列的操作

Queue() 创建一个空的队列

enqueue(element) 往队列中添加一个element元素

dequeue() 从队列头部删除一个元素

is_empty() 判断一个队列是否为空

size() 返回队列的大小

实现类:

public class MyQueue {
    int[] elements;
    public MyQueue() {
        elements = new int[0];
    }
    //入队
    public void enqueue(int element) {
        //创建一个新的数组
        int[] newArr = new int[elements.length + 1];
        //把原数组中的元素复制到新数组中
        for (int i = 0; i < elements.length; i++) {
            newArr[i] = elements[i];
        }
        //把添加的元素放入新数组中
        newArr[elements.length] = element;
        //使用新数组替换旧数组
        elements = newArr;
    }
    //出队
    public int dequeue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队空,无数据");
        }
        //把数组中第1个元素取出来
        int element = elements[0];
        //创建一个新数组
        int[] newArr = new int[elements.length - 1];
        //把原数组除了第一个数据,其他存入新数组
        for (int i = 0; i < newArr.length; i++) {
            newArr[i] = elements[i + 1];
        }
        //新数组替换旧数组
        elements = newArr;
        return element;
    }
    //判断是否队空
    public boolean isEmpty() {
        return elements.length==0;
    }
    //获取队列长度
    public int size() {
        return elements.length;
    }
}

测试类:

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        MyQueue mq = new MyQueue();
        //入队
        mq.enqueue(1);
        mq.enqueue(2);
        mq.enqueue(3);
        //出队
        System.out.println(mq.dequeue()); //1
        System.out.println(mq.dequeue()); //2
        System.out.println(mq.dequeue()); //3
    }
}
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