《算法通关村---队列基本特征和实现问题解析》
队列的基本特征
队列(Queue)是一种常见的数据结构,具有以下基本特征:
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先进先出(FIFO):队列中的元素按照它们被添加到队列的顺序排列,最先进入队列的元素最早被移出队列,类似于排队等候的过程。
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两个基本操作:
- 入队(Enqueue):将元素添加到队列的末尾,也叫做"入队列"操作。
- 出队(Dequeue):从队列的头部移除元素,也叫做"出队列"操作。
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有限容量:队列可以有限容量,限制了队列中可以存储的元素数量。一旦队列达到容量上限,再次尝试入队将失败(溢出)。
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动态队列:有些队列具有动态大小,可以根据需要自动扩展其容量,以容纳更多元素。
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队列可以用于多种应用,如任务调度、数据缓冲、排队系统等。
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常见实现方式:队列可以用数组或链表来实现。数组实现的队列通常需要考虑循环队列,以充分利用存储空间。
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常见操作:
- 查看队头元素(Front):查看队列中的第一个元素,不移除它。
- 查看队尾元素(Rear):查看队列中的最后一个元素,不移除它。
- 判断队列是否为空:检查队列中是否没有元素。
- 获取队列的大小:计算队列中的元素数量。
队列在计算机科学和编程中经常用于解决问题,例如在广度优先搜索算法中,或用于处理异步任务。队列的基本特征和操作使其成为一种有用的数据结构,适用于各种应用场景。
队列的实现Java
java
package AlgorithmFifth;
/**
* 基于链表实现队列
*/
public class LinkQueue {
static class Node{
public int data;
public Node next;
public Node(int data){
this.data = data;
}
}
private Node front ;
private Node rear;
private int size ;
public LinkQueue(){
this.front = new Node(0);
this.rear = new Node(0);
}
/**
* 入队
* @param value
*/
public void push(int value){
Node newNode = new Node(value);
Node temp = front ;
while(temp.next != null){
temp = temp.next;
}
temp.next = newNode;
rear = newNode;
size++;
}
/**
* 出队
* @return
*/
public int pull(){
if(front.next == null){
System.out.println("队列为空");
}
Node firstNode = front.next;
front.next = firstNode.next;
size--;
return firstNode.data;
}
public void traverse() {
Node temp = front.next;
while(temp != null){
System.out.println(temp.data + "\t");
temp = temp.next;
}
}
public static void main(String[] args) {
LinkQueue linkQueue = new LinkQueue();
linkQueue.push(1);
linkQueue.push(2);
linkQueue.push(3);
System.out.println("第一个出队元素为: "+ linkQueue.pull());
System.out.println("队列中的元素为");
linkQueue.traverse();
}
}
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