在计算机领域: 1. 任务调度:例如操作系统中的进程调度,新任务进入队列等待执行。 2. 缓冲处理:例如网络数据包的接收和处理,先放入队列进行缓冲,再按顺序处理。
在日常生活中:
1. 排队购票、购物结账等,人们按照先来后到的顺序排队。 2. 银行的叫号系统,客户依号办理业务。
1.队列是一个有序列表,可以用数组或者链表来实现。
2.队列遵循先进先出的原则,即先进入队列的元素先出去,后进入队列的元素后出去。
如图:
如图,首先小编认为,我们应该规定一个数组最大值,以及头索引,尾索引,在每次添加数据时,要判断数组是否已满,若不是则尾索引应该加1。在每次取出数值时,应该判断数组是否为空,若不是则头部索引应该减去1.
1.首先创建一个模拟队列的数组类,定义相关变量以及队列模拟
2.判断队列是否满了
3.判断队列是否为空
4.加入数值
5.取出数值
6.编写主函数,实现存取
1.首先创建一个模拟队列的数组类,定义相关变量,以及队列模拟
小编这里将队列的首部,尾部如上图初始话为-1.
class Arraqueue {
//定义相关变量
private int maxSize;
private int front;//队列头部
private int rear;//队列尾部
private int[] arr;//定义一个数组
//创建队列构造器
public Arraqueue(int arrSize) {
maxSize = arrSize;
arr = new int[maxSize];
rear = -1; //对列尾部初始话为-1
front = -1; //队列头部初始化为-1
}
2.判断队列是否满了
这里小编定义了一个方法俩判断,队列满的条件是,尾索引等于数组最大长度减去1,因为索引从零开始。
public boolean isFull() {
return rear == maxSize - 1;
}
3.判断队列是否为空
队列为空的标志为如上图所示,front=-1,rear=-1,所以两个相等。
public boolean isEmpty() {
return front == rear;
}
4.添加数据
再添加数据时我们要判断队列是否为满,如果满了即打印出“队列已满”,若不为满就在尾部索引加一,即往后退一步,将输入的数值添加到尾部去。
public void add(int data) {
if (isFull()) { //判断队列是否满了
System.out.println("对列已满");
return;
}
rear++;
arr[rear]=data;
}
5.取出数据
如果队列为空即抛出异常,反之头部索引加一,往后退一步,并取出数据。
public int out() {
if (isEmpty()) {
//队列是否为空
throw new RuntimeException("队列为空");
}
front++;
return arr[front];
}
当然这里如果为空也可以直接打印“队列为空”,但是会产生异常如图
6.主函数实现
肯定要定义一个对象来应用创建的Arraqueue类,在取出数据时与上面方法对应,抛出异常要运用try.....catch语句,并用switch函数实现相关功能
Arraqueue queue=new Arraqueue(4);
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println("1:添加数据");
System.out.println("2:取出数据");
System.out.println("3:展示数组");
System.out.println("4:退出程序");
boolean bool=true;
int number;
int key;
while (bool){
key=sc.nextInt();
switch (key){
case 1:
System.out.println("请加入数据");
number=sc.nextInt();
queue.add(number);
break;
case 2:
try {
int num= queue.out();
System.out.println("取出数据是"+num);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 3:
queue.show();
break;
case 4:
bool=false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出");
7.总体代码如下:
import java.util.Scanner;
public class ArrayQueue {
public static void main(String[] args) {
Arraqueue queue=new Arraqueue(4);
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println("1:添加数据");
System.out.println("2:取出数据");
System.out.println("3:展示数组");
System.out.println("4:退出程序");
boolean bool=true;
int number;
int key;
while (bool){
key=sc.nextInt();
switch (key){
case 1:
System.out.println("请加入数据");
number=sc.nextInt();
queue.add(number);
break;
case 2:
try {
int num= queue.out();
System.out.println("去出数据是"+num);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 3:
queue.show();
break;
case 4:
bool=false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出");
}
}
//创建一个数组模拟队列
class Arraqueue {
//定义相关变量
private int maxSize;
private int front;//队列头部
private int rear;//队列尾部
private int[] arr;//定义一个数组
//创建队列构造器
public Arraqueue(int arrSize) {
maxSize = arrSize;
arr = new int[maxSize];
rear = -1; //对列尾部初始话为-1
front = -1; //队列头部初始化为-1
}
//判断队列是否未满
public boolean isFull() {
return rear == maxSize - 1;
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty() {
return front == rear;
}
//加入数据
public void add(int data) {
if (isFull()) { //判断队列是否满了
System.out.println("对列已满");
return;
}
rear++;
arr[rear] = data;
}
//取出数据
public int out() {
if (isEmpty()) {
//队列是否为空
throw new RuntimeException("队列为空");
}
front++;
return arr[front];
}
//显示数据,即展示数组。
public void show() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("数组为空");
} else {
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i] + " ");
}
}
}
}
在上述代码中基本代码是没有问题,但是在数据为满时,再输出完所有数据后,队列无法加入数据,
在右边第一幅图,队列无法使用front前面的数组为空的,无法使用,导致此队列只能用一次,所以我们因该将头部与尾部索引将其改变,所以得用到循环队列。
再循环队列中小编认为要实现索引循环,则要使用取模运算。
小编这里规定头部与尾部索引都为0,判断是否为满时,尾部索引加一取maxsize的模时等于头部索引,注意,在加入和取出数据时,对应索引的更新时都要取模。假如尾部指针到尾部了,下一此添加数据时尾部索就应该是0,这样就实现了循环队列,并且在展示数组时,要清楚队列的有效数据为多少,才能循环遍历出来。小编在原有的基础上改了一些条件。
代码如下:
public class ArrayQueue {
public static void main(String[] args) {
Arraqueue queue=new Arraqueue(4);
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println("1:添加数据");
System.out.println("2:取出数据");
System.out.println("3:展示数组");
System.out.println("4:退出程序");
boolean bool=true;
int number;
int key;
while (bool){
key=sc.nextInt();
switch (key){
case 1:
System.out.println("请加入数据");
number=sc.nextInt();
queue.add(number);
break;
case 2:
try {
int num= queue.out();
System.out.println("去出数据是"+num);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 3:
queue.show();
break;
case 4:
bool=false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出");
}
}
//创建一个数组模拟队列
class Arraqueue {
//定义相关变量
private int maxSize;
private int front;//队列头部
private int rear;//队列尾部
private int[] arr;//定义一个数组
//创建队列构造器
public Arraqueue(int arrSize) {
maxSize = arrSize;
arr = new int[maxSize];
rear = 0; //对列尾部初始话为0
front = 0; //队列头部初始化为0
}
//判断队列是否未满
public boolean isFull() {
return front==(rear+1)%maxSize;
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty() {
return front == rear;
}
//加入数据
public void add(int data) {
if (isFull()) { //判断队列是否满了
System.out.println("对列已满");
return;
}
arr[rear]=data;
rear=(rear+1)%maxSize; //如果在最后快满,就跑到前面为索引为0
}
//取出数据
public int out() {
if (isEmpty()) {
//队列是否为空
throw new RuntimeException("队列为空");
}
int number=arr[front];
front=(front+1)%maxSize;
return number;
}
//显示数据,即展示数组。
public void show() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("数组为空");
} else {
for (int i = front; i <front+size() ; i++) {
System.out.println(arr[i] + " ");
}
}
}
public int size(){
return (rear+maxSize-front)%maxSize;
}
}
小编认为队列代码的实现,就是要搞清楚队列如何实现,怎样添加,取出数据,还要明白循环队列的实现,理解头部索引,以及尾部索引如何更新。
当然小编能力有限,代码任由需要改进的地方,欢迎个位uu给出宝贵意见。
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