算法专题-手动实现循环队列

算法专题-手动实现循环队列

游戏|数码彩彩2024-04-27 7:43:38466A+A-
算法专题-手动实现循环队列

 

这次我就使用数组来实现静态队列了。值得注意的是:往往实现静态队列,我们都是做成循环队列。这道题也是我多次面试过程中遇到的,比如字节跳动和猿辅导,希望大家掌握。

为什么静态队列要做成循环队列呢?试想,底层依赖数组,如果不做成循环的,会非常浪费空间,那我们得申请多大的内存啊?既然做成循环的,首先我们得解决几个问题,如何判空?如何判满?最多可以存放多少元素个数?

算法专题-手动实现循环队列

 

通过这幅图,想必大家很容易理解,下面通过代码说明。

public class MyQueue {
 public int[] arrays;
 public int front;//指向第一个有效元素
 public int rear;//指向最后一个有效元素的下一个元素(无效元素)

 public MyQueue(int[] arrays, int front, int rear) {
 this.arrays = arrays;
 this.front = front;
 this.rear = rear;
 }

 /**
 * 判断队列是否满了
 * @param myQueue
 * @return
 */
 public static boolean isFull(MyQueue myQueue){
 if((myQueue.rear + 1) % myQueue.arrays.length == myQueue.front){
 return true;
 }else{
 return false;
 }
 }

 /**
 * 判断是否为空
 * @param myQueue
 * @return
 */
 public static boolean isEmpty(MyQueue myQueue){
 if(myQueue.rear == myQueue.front){
 return true;
 }else{
 return false;
 }
 }

 /**
 * 入队
 * @param myQueue
 * @param value
 */
 public static void enQueue(MyQueue myQueue, int value){
 //不是满的队列才入队
 if(!isFull(myQueue)){
 myQueue.arrays[myQueue.rear] = value;
 myQueue.rear = (myQueue.rear + 1) % myQueue.arrays.length;
 }
 }

 /**
 * 遍历
 * @param myQueue
 */
 public static void traverse(MyQueue myQueue){
 int i = myQueue.front;
 while(i != myQueue.rear){
 System.out.print(myQueue.arrays[i] + " ");
 i = (i + 1) % myQueue.arrays.length;
 }
 System.out.println();
 }

 public static void outQueue(MyQueue myQueue){
 if(!isEmpty(myQueue)){
 int value = myQueue.arrays[myQueue.front];
 System.out.println(value);
 myQueue.front = (myQueue.front + 1) % myQueue.arrays.length;
 }
 }

 public static void main(String[] args) {
 MyQueue myQueue = new MyQueue(new int[6], 0, 0);
 System.out.println(isEmpty(myQueue));
 enQueue(myQueue, 1);
 enQueue(myQueue, 2);
 enQueue(myQueue, 3);
 enQueue(myQueue, 4);
 enQueue(myQueue, 5);
 System.out.println(isFull(myQueue));
 traverse(myQueue);
 outQueue(myQueue);
 }
}

输出结果:

算法专题-手动实现循环队列

 

从上面的设计我们可以发现:rear并不指向最后一个有效的元素,在循环队列中这样设计是非常方便的!因为这样设计可以让我们分得清队头和队尾(不然循环队列不断入队或出队,位置是变化很快的)

由于我们是循环队列,所以front和rear值会经常变动,我们得把front和rear的值限定在一个范围内,不然会超出队列的长度的。

我们通过这种方式:rear=(rear+1)%数组长度

比如rear的下标是2,数组的长度是6,往后面移一位是3,那么rear = (rear+1) % 6,结果还是3。

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