引言

隊列同樣是一種特殊的線性表，其插入和刪除的操作分別在表的兩端進行，隊列的特點就是先進先出(FIFO)。我們把向隊列中插入元素的過程稱為入隊(Enqueue)，刪除元素的過程稱為出隊(Dequeue)并把允許入隊的一端稱為隊尾，允許出的的一端稱為隊頭，沒有任何元素的隊列則稱為空隊.它的結(jié)構(gòu)如下:

隊列結(jié)構(gòu).png

隊列實現(xiàn)

它的實現(xiàn)核心就是入隊和出隊操作,成員變量有隊頭、隊尾指針和隊列大小,Node節(jié)點是單向節(jié)點即可。

package queue;

import List.Node;

/**
 * Created by chenming on 16/12/29.
 * 隊列的實現(xiàn)也可以由只對收尾操作的LinkedList實現(xiàn)，這里給出它的基本實現(xiàn)原理
 */

public class Queue<T> {
    private Node<T> mHead;//隊頭指針
    private Node<T> mTail;//隊尾部指針
    private int mSize;//大小

    public Queue() {
        clear();
    }

    /**
     * 入隊操作
     *
     * @param item
     */
    public void enquene(T item) {
        Node<T> node = new Node<>(item, null, null);
        if (isEmpty()) {
            //隊列為空,從head插入
            mHead = node;
        } else {
            //隊列不為空,從尾部插入
            mTail.next = node;
        }

        mTail = node;//尾部指針后移
        mSize++;
    }

    /**
     * 出隊
     *
     * @return
     */
    public T dequeue() {
        if (isEmpty()) {
            return null;
        }
        T item = mHead.mData;
        mHead = mHead.next;
        if (mHead == null) {
            mTail = null;//最后一個元素出隊, 更新tail指向null
        }
        mSize--;
        return item;

    }

    /**
     * 獲取隊列尾部元素,不刪除
     *
     * @return
     */
    public T tail() {
        return isEmpty() ? null : mTail.mData;
    }

    /**
     * 獲取隊列頭部元素,不刪除
     *
     * @return
     */
    public T head() {
        return isEmpty() ? null : mHead.mData;
    }

    public T getItem(int index) {
        if (index < 0 || index >= mSize) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }
        Node<T> node = mHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            node = node.next;
        }
        return node.mData;
    }

    public boolean contains(T item) {
        for (int i = 0; i < size(); i++){
            if(getItem(i).equals(item)){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 清空
     */
    public void clear() {
        mHead = mTail = null;
        mSize = 0;
    }

    /**
     * 判空
     *
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return mHead == null && mTail == null;
    }

    public int size() {
        return mSize;
    }
}

其實隊列的本質(zhì)還是線性表，只是它的尾部只能添加元素，頭部只能刪除元素，它主要應(yīng)用在生產(chǎn)者消費者模型中，在其中扮演緩沖區(qū)的角色。這里涉及到多線程編程的阻塞線程概念，具體的原理會在以后的多線程專題中詳細(xì)說明。代碼地址:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法學(xué)習(xí)JAVA描述GayHub地址