《算法导论》学习笔记之Chapter10---队列的数组实现

2024-05-16 00:18

本文主要是介绍《算法导论》学习笔记之Chapter10---队列的数组实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

紧接上一篇文章,本文记录数组实现队列的实现

队列的定义:顺序存储结构存储的队列称为顺序队列,是一个内部存储元素按顺序排列的列表,遵循先进先出原则。

需要理解的是队列的两个定义:队头front和队尾rear。两者都是指向队列元素的指针,队头指针始终指向队列最先进去的元素的前一个下标位置,初始值可设为-1。队尾指向队列最后进去的元素下标,初始值常为0。

    判断队列是否为空的条件是:队头指针是否等于队尾指针,即:rear == front

    判断队列是否已满的条件是:队尾指针是否等于队列容量,即:rear == capacity(下面的程序中rear == a.length - 1是因为下标从0开始,其实是一个意思)


public class Queue {public static void main(String[] args) {ArrayQueue queue = new ArrayQueue(10);System.out.println(queue.isEmpty());System.out.println(queue.peekFront());for (int i = 0; i < 10; i++) {queue.insert(i);}System.out.println(queue.isFull());while (!queue.isEmpty()) {System.out.println(queue.remove());}}}class ArrayQueue {private int[] a;// 内置数组private int front;// 头指针-队头指针指向队列头结点的前一个位置private int rear;// 尾指针-队尾指针指向队列尾节点位置public ArrayQueue(int size) {this.a = new int[size];front = -1;rear = -1;}/*** 判断队列是否为空** @return*/public boolean isEmpty() {return front == rear;}/*** 判断队列是否已满** @return*/public boolean isFull() {return a.length - 1 == rear;}/*** 向队列的队尾插入一个元素*/public void insert(int item) {if (isFull()) {throw new RuntimeException("队列已满");}a[++rear] = item;}/*** 获得对头元素** @return*/public int peekFront() {return a[front + 1];}/*** 获得队尾元素** @return*/public int peekRear() {return a[rear];}/*** 从队列的对头移除一个元素** @return*/public int remove() {if (isEmpty()) {throw new RuntimeException("队列为空");}return a[++front];}
}

队列与栈的关系:

队列与栈关系还是较为近的,队列可以实现栈功能,栈也可以实现队列功能。

两个队列实现栈的代码:

class StackOfQueue {Queue<Integer> queue1 = new ArrayDeque<>();Queue<Integer> queue2 = new ArrayDeque<>();public boolean push(int node) {// 两个栈都为空时,优先考虑queue1if (queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()) {queue1.add(node);return true;}// 如果queue1为空,queue2有元素,直接放入queue2if (queue1.isEmpty()) {queue2.add(node);return true;}if (queue2.isEmpty()) {queue1.add(node);return true;}return false;}public int pop() {// 两个栈都为空时,没有元素可以弹出if (queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty()) {try {throw new Exception("stack is empty");} catch (Exception e) {}}// 如果queue1为空,queue2有元素, 将queue2的元素依次放入queue1中,直到最后一个元素,我们弹出。if (queue1.isEmpty()) {while (queue2.size() > 1) {queue1.add(queue2.poll());}return queue2.poll();}if (queue2.isEmpty()) {while (queue1.size() > 1) {queue2.add(queue1.poll());}return queue1.poll();}return (Integer) null;}}

两个栈实现队列功能的代码:

class QueueOfStack {Stack<Integer> stack1 = new Stack<Integer>();Stack<Integer> stack2 = new Stack<Integer>();public boolean push(int node) {// 两个栈都为空时,优先考虑queue1if (stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty()) {stack1.push(node);return true;}// 如果queue1为空,queue2有元素,直接放入queue2if (stack1.isEmpty()) {stack2.push(node);return true;}if (stack2.isEmpty()) {stack1.push(node);return true;}return false;}public int pop() {// 两个栈都为空时,没有元素可以弹出if (stack1.isEmpty() && stack2.isEmpty()) {try {throw new Exception("queue is empty");} catch (Exception e) {}}// 如果stack1为空,stack2有元素, 将stack2的元素依次放入stack1中,直到最后一个元素,我们弹出。if (stack1.isEmpty()) {while (stack2.size() > 1) {stack1.add(stack2.pop());}return stack2.pop();}if (stack2.isEmpty()) {while (stack1.size() > 1) {stack2.add(stack1.pop());}return stack1.pop();}return (Integer) null;}
}

注释写的还算清楚,以后应该也能轻易看懂。


关于java中队列的使用这里有一篇不错的文章,可以参考一下:http://blog.csdn.net/lzy_lizhiyang/article/details/48311925









这篇关于《算法导论》学习笔记之Chapter10---队列的数组实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


原文地址:
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.chinasem.cn/article/993332

相关文章

HTML5 getUserMedia API网页录音实现指南示例小结

《HTML5getUserMediaAPI网页录音实现指南示例小结》本教程将指导你如何利用这一API,结合WebAudioAPI,实现网页录音功能,从获取音频流到处理和保存录音,整个过程将逐步... 目录1. html5 getUserMedia API简介1.1 API概念与历史1.2 功能与优势1.3

Java实现删除文件中的指定内容

《Java实现删除文件中的指定内容》在日常开发中,经常需要对文本文件进行批量处理,其中,删除文件中指定内容是最常见的需求之一,下面我们就来看看如何使用java实现删除文件中的指定内容吧... 目录1. 项目背景详细介绍2. 项目需求详细介绍2.1 功能需求2.2 非功能需求3. 相关技术详细介绍3.1 Ja

使用Python和OpenCV库实现实时颜色识别系统

《使用Python和OpenCV库实现实时颜色识别系统》:本文主要介绍使用Python和OpenCV库实现的实时颜色识别系统,这个系统能够通过摄像头捕捉视频流,并在视频中指定区域内识别主要颜色(红... 目录一、引言二、系统概述三、代码解析1. 导入库2. 颜色识别函数3. 主程序循环四、HSV色彩空间详解

PostgreSQL中MVCC 机制的实现

《PostgreSQL中MVCC机制的实现》本文主要介绍了PostgreSQL中MVCC机制的实现,通过多版本数据存储、快照隔离和事务ID管理实现高并发读写,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录一 MVCC 基本原理python1.1 MVCC 核心概念1.2 与传统锁机制对比二 Postg

SpringBoot整合Flowable实现工作流的详细流程

《SpringBoot整合Flowable实现工作流的详细流程》Flowable是一个使用Java编写的轻量级业务流程引擎,Flowable流程引擎可用于部署BPMN2.0流程定义,创建这些流程定义的... 目录1、流程引擎介绍2、创建项目3、画流程图4、开发接口4.1 Java 类梳理4.2 查看流程图4

C++中零拷贝的多种实现方式

《C++中零拷贝的多种实现方式》本文主要介绍了C++中零拷贝的实现示例,旨在在减少数据在内存中的不必要复制,从而提高程序性能、降低内存使用并减少CPU消耗,零拷贝技术通过多种方式实现,下面就来了解一下... 目录一、C++中零拷贝技术的核心概念二、std::string_view 简介三、std::stri

C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案

《C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案》C++动态内存分配存在系统调用开销、碎片化和锁竞争等性能问题,内存池通过预分配、分块管理和缓存复用解决这些问题,下面就来了解一下... 目录一、C++内存分配的性能挑战二、内存池技术的核心原理三、主流内存池实现:TCMalloc与Jemalloc1. TCM

OpenCV实现实时颜色检测的示例

《OpenCV实现实时颜色检测的示例》本文主要介绍了OpenCV实现实时颜色检测的示例,通过HSV色彩空间转换和色调范围判断实现红黄绿蓝颜色检测,包含视频捕捉、区域标记、颜色分析等功能,具有一定的参考... 目录一、引言二、系统概述三、代码解析1. 导入库2. 颜色识别函数3. 主程序循环四、HSV色彩空间

Python实现精准提取 PDF中的文本,表格与图片

《Python实现精准提取PDF中的文本,表格与图片》在实际的系统开发中,处理PDF文件不仅限于读取整页文本,还有提取文档中的表格数据,图片或特定区域的内容,下面我们来看看如何使用Python实... 目录安装 python 库提取 PDF 文本内容:获取整页文本与指定区域内容获取页面上的所有文本内容获取

基于Python实现一个Windows Tree命令工具

《基于Python实现一个WindowsTree命令工具》今天想要在Windows平台的CMD命令终端窗口中使用像Linux下的tree命令,打印一下目录结构层级树,然而还真有tree命令,但是发现... 目录引言实现代码使用说明可用选项示例用法功能特点添加到环境变量方法一:创建批处理文件并添加到PATH1