資料結構與演算法之佇列

佇列是乙個有序的線性列表，可以用陣列或鍊錶來實現，遵循先進先出、後進後出的原則。

佇列只能從列表的一端進行入隊另一端進行出隊操作。

佇列有兩種儲存資料的形式：

順序儲存：順序儲存的佇列也稱為順序佇列，內部使用陣列來實現的,順序佇列又分為非迴圈順序佇列和迴圈順序佇列。順序佇列是採用兩個指標，頭指標（front）和尾指標（rear）來分別指向佇列的頭部和尾部。當使用非迴圈順序佇列時，會出現假溢位現象,元素出隊以後不可再次使用佇列空間，因此可以使用迴圈順序佇列來迴圈的利用佇列空間。

非迴圈順序佇列的頭指標（front）和尾指標（rear）預設值都為-1，front隨著佇列的出隊而增長，rear隨著佇列的入隊而增長。

如下圖所示：

**實現：

public class arrayqueue 
this.maxsize = maxsize;
this.front = -1; // 指向佇列頭部的前乙個位置
this.rear = -1; // 指向佇列尾部最後乙個資料位置
this.items = new int[maxsize];
}/**
* 判斷佇列是否儲存滿了
** @return
*/public boolean isfull() 
/*** 判斷佇列是否為空
** @return
*/public boolean isempty() 
public int size()
/*** 往佇列中新增資料
** @param object
* @return
*/public boolean put(int object) 
this.items[++rear] = object;
return true;
}/**
* 消費佇列中的資料
** @return
*/public object take() 
int result = this.items[++front];
this.items[front] = 0;
return result;
}/**
* 列印佇列中的資料
*/public void printqueue() 
system.out.println("隊尾");}}

public class testarrayqueue  else if (input < 0)  catch (exception e)
} else }}
}

從上圖和**可以分析出隨著不停的進行出隊和入隊，front和rear都會持續的往隊尾部移動，當rear移動到了陣列末尾之後，就無法再往佇列中新增元素了，也就是前面所說的假溢位現象，這種現象不是真正意義上記憶體空間不夠而導致的記憶體溢位，而是佇列中有空間卻不能夠進行入隊操作的假溢位。為了解決這種問題，充分利用佇列空間，可以將頭指標（front）和尾指標（rear）相連線，形成乙個迴圈佇列。

迴圈佇列的頭指標（front）和尾指標（rear）預設值都為0，陣列中下標為0的位置不存放資料,當進行出隊、入隊操作時，頭指標和尾指標也會增長，只不過入隊時如果(rear + 1) % this.maxsize會將real賦值為0，也就重新指向了佇列的起始位置，出隊時如果(front + 1) % this.maxsize會將front也賦值為0。那麼隊為空的條件仍是：front = real。

佇列滿的條件則是：(rear + 1) % maxsize == front；

佇列中有效元素個數是：(rear + this.maxsize - front) % this.maxsize；

(rear + 1) % this.maxsize也可以表示為：

if (++i == this.maxsize)

(front + 1) % this.maxsize也是如此

如下圖所示：

**實現：

public class circlearrayqueue 
this.maxsize = maxsize;
this.items = new int[maxsize];
}/**
* 判斷佇列是否儲存滿了
** @return
*/public boolean isfull() 
/*** 判斷佇列是否為空
** @return
*/public boolean isempty() 
public int size() 
/*** 往佇列中新增資料
** @param object
* @return
*/public boolean put(int object) 
this.items[rear] = object;
rear = (rear + 1) % this.maxsize;
return true;
}/**
* 消費佇列中的資料
** @return
*/public object take() 
int result = this.items[front];
this.items[front] = 0;
front = (front + 1) % this.maxsize;
return result;
}/**
* 列印佇列中的資料
*/public void printqueue() 
system.out.println("隊尾");}}

public class testcirclearrayqueue  else if (input < 0)  catch (exception e)
} else }}
}

資料結構與演算法之佇列

《資料結構與演算法》之佇列

資料結構與演算法之佇列

資料結構與演算法之佇列

相關推薦