数据结构复习之【队列】

队列是先进先出的线性表；

队列由于是线性表，因此也有顺序存储和链式存储两种实现方式；

一、顺序存储实现

由于队列的特性是：从队尾添加，从对头删除，因此如果让数组的尾部用作队尾，数组的头部用作队头，则删除元素时，时间复杂度为O(n);

因此我们需要用循环数组实现，并且维护两个属性 front、rear，front用来记录队头的位置，rear记录队尾的下一个位置；比如：

这样能够充分利用数组的空间，但是预先规定了空间就不能再改变；

代码实现如下：

package org.xiazdong.list;

public class MyArrayQueue<T> {
	private int front;
	private int rear;
	private int length;
	private T[] t;
	public MyArrayQueue(){
		front = rear = length = 0;
		t = (T[])new Object[20];
	}
	public void append(T e) throws Exception{
		if(length==t.length){
			throw new QueueOverFlowException();
		}
		length++;
		t[rear] = e;
		rear = (rear+1)%t.length;
	}
	public T remove() throws Exception{
		if(length<=0){
			throw new QueueOffFlowException();
		}
		T e = t[front];
		length--;
		front = (front + 1)%t.length;
		return e;
	}
	public int getSize(){
		return length;
	}
}
class QueueOverFlowException extends Exception{
	public QueueOverFlowException(){
		super();
	}

	@Override
	public String getMessage() {
		return "队列溢出";
	}
	
}
class QueueOffFlowException extends Exception{
	public QueueOffFlowException(){
		super();
	}

	@Override
	public String getMessage() {
		return "队列空";
	}
	
}

二、链式存储实现

链式存储简单的说就是单链表+front、rear指针；

front指向头结点，rear指向最后一个节点；

回顾一下头结点的定义：不具有任何意义的节点，为了操作单链表方便而使用；

代码实现如下：

package org.xiazdong.list;


public class MyListQueue<T> {
	private BeginNode front;
	private Node rear;

	public MyListQueue(){
		front = new BeginNode(0,null);	
		rear = front;
	}
	public void append(T e){
		Node n = new Node(e,null);
		rear.next = n;
		rear = n;
		front.elem++;
	}
	public T remove() throws Exception{
		if(front.elem<=0){
			throw new Exception();
		}
		T e = front.next.elem;
		front.next = front.next.next;
		front.elem--;
		if(front.elem==0){
			rear = front;
		}
		return e;
	}
	class Node {
		private T elem;
		Node next;

		public Node() {
			elem = null;
			next = null;
		}

		public Node(T elem, Node next) {
			this.elem = elem;
			this.next = next;
		}

	}

	class BeginNode extends Node {
		int elem;

		public BeginNode(int elem, Node next) {
			this.elem = elem;
			this.next = next;
		}
	}
}