Java數(shù)組隊(duì)列概念與用法實(shí)例分析
本文實(shí)例講述了Java數(shù)組隊(duì)列概念與用法。分享給大家供大家參考,具體如下:
一.隊(duì)列的概念
(1)隊(duì)列也是一種線(xiàn)性結(jié)構(gòu)
(2)相比數(shù)組,隊(duì)列對(duì)應(yīng)的操作是數(shù)組的子集
(3)只允許在一端插入數(shù)據(jù)操作,在另一端進(jìn)行刪除數(shù)據(jù)操作,進(jìn)行插入操作的一端稱(chēng)為隊(duì)尾(入隊(duì)列),進(jìn)行刪除操作的一端稱(chēng)為隊(duì)頭(出隊(duì)列)
(4)隊(duì)列是一種先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(FIFO)
此處我們先來(lái)學(xué)習(xí)一下順序隊(duì)列 ,順序隊(duì)列 就是用數(shù)組實(shí)現(xiàn):比如有一個(gè)n個(gè)元素的隊(duì)列,數(shù)組下標(biāo)0的一端是隊(duì)頭,入隊(duì)操作就是通過(guò)數(shù)組下標(biāo)一個(gè)個(gè)順序追加,不需要移動(dòng)元素,但是如果刪除隊(duì)頭元素,后面的元素就要往前移動(dòng),對(duì)應(yīng)的時(shí)間復(fù)雜度就是O(n)。
對(duì)于隊(duì)列,我們關(guān)注的相關(guān)實(shí)現(xiàn)如下:
二、代碼實(shí)現(xiàn)
對(duì)于該節(jié)的相關(guān)代碼,我們新建一個(gè)package(Queue),同時(shí)為了理解方便,此時(shí)把動(dòng)態(tài)數(shù)組相關(guān)代碼拷貝到該包中。
1.先創(chuàng)建一個(gè)Queue接口,里面定義上面所述的方法
package Queue; public interface Queue<E> { //獲取隊(duì)列中元素個(gè)數(shù) int getSize(); //隊(duì)列中元素是否為空 boolean isEmpty(); //入隊(duì)列 void enqueue(E e); //出隊(duì)列 E dequeue(); //獲取隊(duì)首元素 E getFront(); }
2.創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)ArrayQueue實(shí)現(xiàn)Queue接口并重寫(xiě)Object類(lèi)的toString()方法
package Queue; public class ArrayQueue<E> implements Queue<E> { private DynamicArray<E> array; //構(gòu)造函數(shù),傳入隊(duì)列的容量capacity構(gòu)造函數(shù) public ArrayQueue(int capacity) { array = new DynamicArray<E>(capacity); } //無(wú)參構(gòu)造函數(shù),默認(rèn)隊(duì)列的容量capacity=10 public ArrayQueue() { array = new DynamicArray<E>(); } //獲取隊(duì)列中元素?cái)?shù)據(jù)是否為空 @Override public boolean isEmpty() { return array.isEmpty(); } //獲取隊(duì)列中元素個(gè)數(shù) @Override public int getSize() { return array.getSize(); } //獲取隊(duì)列的容量 public int getCapacity() { return array.getCapacity(); } //入隊(duì)操作 @Override public void enqueue(E e) { array.addLast(e); } //出隊(duì)操作 @Override public E dequeue() { return array.removeFirst(); } //獲取隊(duì)首元素 @Override public E getFront() { return array.getFirst(); } //重寫(xiě)object類(lèi)的toString方法 @Override public String toString() { StringBuilder res = new StringBuilder(); res.append("Queue:"); res.append("front [");//體現(xiàn)左側(cè)為隊(duì)首 for (int i = 0; i < array.getSize(); i++) { res.append(array.get(i)); if (i != array.getSize() - 1) { res.append(","); } } res.append("] tail");//體現(xiàn)右側(cè)為隊(duì)尾 return res.toString(); } }
3.測(cè)試
新建一個(gè)TestMain類(lèi),添加一個(gè)main函數(shù)來(lái)測(cè)試我們編寫(xiě)好的ArrayQueue類(lèi)
相關(guān)代碼如下:
package Queue; public class TestMain { public static void main(String[] args) { ArrayQueue<Integer> queue = new ArrayQueue<Integer>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { queue.enqueue(i); System.out.println(queue); if(i%3==2){//每添加3個(gè)元素出隊(duì)列一個(gè) queue.dequeue(); System.out.println(queue); } } } }
對(duì)于第7行代碼是測(cè)試入隊(duì)列操作的,第10、11行代碼的意思是每添加3個(gè)元素出隊(duì)列一個(gè)元素。結(jié)果為:
三、數(shù)組隊(duì)列的復(fù)雜度分析
對(duì)于出隊(duì)的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)的解釋?zhuān)?/p>
由于實(shí)現(xiàn)數(shù)組隊(duì)列的底層是動(dòng)態(tài)數(shù)組,入隊(duì)操作就是通過(guò)數(shù)組下標(biāo)一個(gè)個(gè)順序追加,不需要移動(dòng)元素,但是如果刪除隊(duì)頭元素(removeFirst()方法),后面的元素就要往前移動(dòng),對(duì)應(yīng)的時(shí)間復(fù)雜度就是O(n)。這樣當(dāng)有數(shù)組中有大量數(shù)據(jù)時(shí)性能肯定是不好的,下一節(jié)我們將進(jìn)行改進(jìn),使得出隊(duì)的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。
源碼地址 https://github.com/FelixBin/dataStructure/tree/master/src/Queue
更多關(guān)于java算法相關(guān)內(nèi)容感興趣的讀者可查看本站專(zhuān)題:《Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教程》、《Java操作DOM節(jié)點(diǎn)技巧總結(jié)》、《Java文件與目錄操作技巧匯總》和《Java緩存操作技巧匯總》
希望本文所述對(duì)大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。
相關(guān)文章
Java中HashSet、LinkedHashSet和TreeSet區(qū)別詳解
這篇文章主要介紹了Java中HashSet、LinkedHashSet和TreeSet區(qū)別詳解,如果你需要一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)快速的Set,你應(yīng)該使用HashSet,當(dāng)你需要一個(gè)排序的Set,你應(yīng)該使用TreeSet,當(dāng)你需要記錄下插入時(shí)的順序時(shí),你應(yīng)該使用LinedHashSet,需要的朋友可以參考下2023-09-09Java實(shí)現(xiàn)在不同線(xiàn)程中運(yùn)行的代碼實(shí)例
這篇文章主要介紹了Java實(shí)現(xiàn)在不同線(xiàn)程中運(yùn)行的代碼,結(jié)合具體實(shí)例形式分析了java多線(xiàn)程操作的相關(guān)實(shí)現(xiàn)技巧,需要的朋友可以參考下2017-04-04Mybatis-plus多條件篩選分頁(yè)的實(shí)現(xiàn)
本文主要介紹了Mybatis-plus多條件篩選分頁(yè),文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-09-09老生常談spring boot 1.5.4 日志管理(必看篇)
下面小編就為大家?guī)?lái)一篇老生常談spring boot 1.5.4 日志管理(必看篇)。小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在就分享給大家,也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2017-06-06Springmvc中的轉(zhuǎn)發(fā)重定向和攔截器的示例
本篇文章主要介紹了Springmvc中的轉(zhuǎn)發(fā)重定向和攔截器的示例,小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2018-05-05JavaAgent實(shí)現(xiàn)http接口發(fā)布方式淺析
這篇文章主要介紹了JavaAgent實(shí)現(xiàn)http接口發(fā)布方式,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)吧2023-03-03