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行列的java实现(一)

发布时间: 2013-10-08 17:12:09 作者: rapoo

队列的java实现(一)
队列的定义:

队列(Queue)是只允许在一端进行插入,而在另一端进行删除的运算受限的线性表。

行列的java实现(一)

(1)允许删除的一端称为队头(Front)。

(2)允许插入的一端称为队尾(Rear)。
(3)当队列中没有元素时称为空队列。
(4)队列亦称作先进先出(First In First Out)的线性表,简称为FIFO表。
队列的修改是依先进先出的原则进行的。新来的成员总是加入队尾,每次离开的成员总是队列头上的(不允许中途离队)。

队列的存储结构及实现

队列的顺序存储结构

(1) 顺序队列的定义:

队列的顺序存储结构称为顺序队列,顺序队列实际上是运算受限的顺序表。

(2)顺序队列的表示:

和顺序表一样,顺序队列利用内存中一段连续的存储空间来存放当前队列中的元素。
由于队列的队头和队尾的位置是变化的,设置两个指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素,它们的初值在队列初始化时均应置为0。

行列的java实现(一)

(3)顺序队列的基本操作


入队时:将新元素插入rear所指的位置的后一位。
出队时:删去front所指的元素,然后将front加1并返回被删元素。

(4)顺序表的溢出现象

①“下溢”现象
当队列为空时,做出队运算产生的溢出现象。“下溢”是正常现象,常用作程序控制转移的条件。

② "真上溢"现象
当队列满时,做进栈运算产生空间溢出的现象。“真上溢”是一种出错状态,应设法避免。

③ "假上溢"现象
由于入队和出队操作中,头尾指针只增加不减小,致使被删元素的空间永远无法重新利用。当队列中实际的元素个数远远小于内存中本分配的空间时,也可能由于尾指针已超越向量空间的上界而不能做入队操作。该现象称为"假上溢"现象。如下图

行列的java实现(一)

循环队列:

如上图所示,这种头尾相接的顺序存储结构称为循环队列(circular queue)。

循环队列中需要注意的几个重要问题:

①队空的判定条件,队空的条件是front=rear;

②队满的判定条件,(rear+1)%QueueSize=front。QueueSize为队列初始空间大小。

循环队列的java实现代码
package study_02.datastructure.queue;/** * 循环队列 * @author WWX */public class CirQueue<E> {//对象数组,队列最多存储a.length-1个对象E[] a;//默认初始化大小private static final int DEFAULT_SIZE=10;//对首下标int front;//队尾下标int rear;public CirQueue(){this(DEFAULT_SIZE);}/** * 初始化指定长度的队列 * @param size */@SuppressWarnings("unchecked")public CirQueue(int size){a=(E[])(new Object[size]);front=0;rear=0;}/** * 将一个对象追加到队列尾部 * @param obj * @return 队列满时返回false,否则返回true * @author WWX */public boolean enqueue(E obj){if((rear+1)%a.length==front){return false;}else{a[rear]=obj;rear=(rear+1)%a.length;return true;}}/** * 队列头部出队 * @return * @author WWX */public E dequeue(){if(rear==front)return null;else{E obj =a[front];front=(front+1)%a.length;return obj;}}/** * 队列长度 * @return * @author WWX */public  int size(){return (rear-front)&(a.length-1);}//队列长度(另一种方法)public int length(){if(rear>front){return rear-front;}elsereturn a.length-1;}/** * 判断是否为空  * @return * @author WWX */public boolean isEmpty(){return rear==front;}public static void main(String[] args) {CirQueue<String> queue=new CirQueue<String>(4);queue.enqueue("1");queue.enqueue("2");queue.enqueue("3");System.out.println("size="+queue.size());int size=queue.size();System.out.println("*******出栈操作*******");for(int i=0; i<size;i++){System.out.print(queue.dequeue()+" ");}}}


1楼qq245282209昨天 22:51
你为什么要写这些队列,二叉树之类的?用集合实现不了吗?
Re: wuwenxiang91322昨天 08:58
回复qq245282209在学习数据结构的时候,想把这些结构的数据都通过我熟悉的语言实现了,这样可以加深对数据结构的理解。虽然很多数据结构中讲解的东西java collection框架中都实现了我们可以直接使用,但仅仅使用还不够,还需要对这些东西深入理解、理解其内部机制。

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