day-2020-08-09

day2

队列

• 队列介绍：
  • 队列的应用场景：银行排队
  • 队列是一个无序列表，可以用数组或是链表实现。
  • 遵循先入先出的原则；即先存入的数据先取出，后存入的后取出
• 队列的实现方式
  • 数组模拟队列
    • 队列本身是有序列表，如使用数组的机构来存储队列数据，则队列数组声明如图：maxsize为队列的最大容量
    • 因为队列的输出、输入分别是从前后端来处理的，因此需要两个变量front及rear分别记录队列的前后端（开始与结束），front会随着数据的输出而改变（也就是往上移动，因为先进入先出去，所以front会变化）而rear会随着数据的输入而改变（rear代表尾部，增加是往尾部增加）
    • 代码实现：

    package com.datastructures;

import java.util.Scanner;

/**
 * @author: li
 * @version: 1.0
 */
public class ArrayQueueDemo {
  public static void main(String[] args) {
    //测试一下
    //创建一个队列
    ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
    char key = ' '; //接受用户输入数据
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    boolean loop = true;
    while(loop){
      System.out.println("s---显示队列");
      System.out.println("e---退出程序");
      System.out.println("a---添加元素");
      System.out.println("g---读取元素");
      System.out.println("h---查看头部");
      //这个查查  之前没怎么用过 charAt
      key = scanner.next().charAt(0);
      switch (key){
        case 's':
          arrayQueue.showQueue();
          break;
        case 'a':
          System.out.println("输入值");
          int value = scanner.nextInt();
          arrayQueue.addQueue(value);
          break;
        case 'g':
          System.out.println("不写了  累了");
          break;
        case 'h':
          System.out.println("查看队列头的数据");
          break;
        case 'e':
          loop = false;
          System.out.println("退出了");
      }
    }
  }
}
//使用数组模拟队列 编写一个ArrayQueue类
class ArrayQueue{
  private int maxsize; //表示数组最大容量
  private int front; //对列头
  private int rear; //队列尾
  private int[] arr; //该数组用于存放数据，模拟队列
  //创建队列的构造器

  public ArrayQueue(int maxsize) {
    this.maxsize = maxsize;
    //初始化数组 不然数组无法使用
    arr = new int[maxsize];
    front = -1; //指向队列头部，并不包含(执行队列头的前一个位置）
    rear = -1; //指向队列的尾部，包含
  }
  //判断队列是否已经满了
  public boolean isFull(){
    return rear == maxsize-1;
  }
  //判断队列是否为空
  public boolean isEmpty(){
    return front == rear;
  }
  //添加数据到队列
  public void addQueue(int n){
    //判断队列是否已满
    if (isFull()){
      System.out.println("队列已满，无法加入");
    } else {
      rear++; //让rear后移动，将数据加入
      arr[rear] = n;
    }
  }
  //数据出队列
  public int getQueue(){
    //判断队列是否空
    if (isEmpty()){
      System.out.println("队列空，无法取值");
      //抛出异常
      throw new RuntimeException("队列空，不能取值");
//            return;   //return没有必要写  throw后会终止
    } else {
      front++; //front后移
      return arr[front];
    }
  }
  //显示队列的所有数据
  public void showQueue(){
    if (isEmpty()){
      System.out.println("kong not data");
    }else {
      for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        System.out.printf("arr[%d] = %d\n",i,arr[i]);
      }
    }
  }
  //显示队列的头数据   不是取数据
  public int headQueue(){
    //判断不为空
    if (isEmpty()){
      //注意  上述函数需要有返回值 return没意义，抛出异常可替代return
      throw new RuntimeException("没数据，为空");
    } return arr[front+1];
  }
}
//问题  数组用一次就不能用了  取出后再添加提示满了  其实没满  数据不能重复使用
//  这个问题后期优化  ---->将数组使用算法改进成唤醒数组  环形队列（核心是取模%）

• 数组模拟环形队列
  • 思路：
    • front变量含义的调整 front指向队列的第一个元素 arr[front] 就是队列的第一个元素
      • front的初始值默认为0 rear的初始值等于0
    • rear 含义的调整 rear指向最后一个元素的后一个位置，因为希望空出一个空间作为约定
    • 当队列满时，条件 ………………………………
    • 卧槽，给我讲蒙了 我回头再看看吧 人都麻了