队列的基本概念以及模拟使用

1.队列的概念：

只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的线性表，队列具有先进先出FIFO 入队列 :进行插入操作的一端称为队尾.

出队列:进行删除操作的一端称为队头。

图例如下：

2.Queue是一个接口，底层是通过链表实现的

2.队列对应的一些方法：

3.模拟队列的实现：

底层以双向链表为例：

其结构和双向链表类似，包括：前驱指针，后驱指针，数据域

构造方法：数据域的传入。

队头、队尾、以及有效元素个数的定义。

具体代码如下：

java 复制代码

public class MyQueue {
    //双向链表创建队列
    public static class ListNode{
      public ListNode next; //前驱节点
       public  ListNode prev; //后驱节点
        public int val;

        ListNode(int val)
        {
            this.val = val;
        }
    }
       public ListNode first = null; // （队头）头节点
       public ListNode last = null; //（队尾）尾节点
       public int usedSize = 0; //有效元素

3.1：offer（入队列）功能的实现：

创建一个新节点node来接受val的值

在尾插之前，判断链表是否为空（第一次插入，有效元素为0）如果是第一次插入，则队头队尾均为node。

若不是第一次插入，进行尾插操作：

具体代码如下：

java 复制代码

 public void offer(int val){
         ListNode node = new ListNode(val);
         if(isEmpty()){
             first = last = node;
         }else{
             last.next = node;
             node.prev = last;
             last = last.next;
         }
         usedSize++;

     }

 public boolean isEmpty(){
         return usedSize == 0;  （有效元素为零，返回false，继续执行 否则为true，退出）
              }
}

3.2 出队列功能的实现：

出栈操作 ：当调用出栈方法时，你首先需要检查队列是否为空（即 first 是否为 null）。如果队列不为空，你将执行出栈操作。
移动头节点 ：在将 first 指向下一个节点后，新的 first 可能为 null，这表示队列已经为空。
更新前驱指针：
- 如果 first 不为空 ：这意味着队列仍然有元素。在这种情况下，新的 first 的 prev 应该被设置为 null，以表示它是新的队头节点。
- 如果 first 为空 ：这意味着所有节点都已经被移除，因此就不需要更新 first.prev。此时，last 也应被设置为 null，表示队列已经完全空了。

具体代码如下：

java 复制代码

public int poll() {
    if (first == null) { // 检查队列是否为空
        return null;     // 如果为空，返回 null
    }
    int value = first.val; // 获取队头元素
    first = first.next;    // 移动头节点
    if (first != null) {   // 如果队列不为空，更新头节点的前驱
        first.prev = null; // 将新队头节点的前驱设置为 null
    } else {               // 如果队列为空，更新尾节点
        last = null;       // 更新尾节点为 null
    }
    usedSize--;
    return value;         // 返回出队的值
}

3.2:peek(获取队头元素的实现：)

判断队列是否为空，如果为空，返回-1，否则返回first队头的值

具体代码如下：

java 复制代码

   public int peek(){
            //获取栈顶元素
                  if(isEmpty()){
                      return -1; //链表为空
                  }
                  return first.val;
              }
              public boolean isEmpty(){
         return usedSize == 0;
              }

今天的分享就到这里，喜欢的老铁来个三联吧！