数据结构与算法 - 循环队列代码实现

循环队列的作用: 在性能方面, 无需顺序队列的数据搬移过程
循环队列的实现关键: 确定队列为满还是为空

• 1, 队列满的条件: (tail指针+1)%数组长度 = head指针;
• 2, 队列空的条件: head指针 = tail指针.

(注: 以上指针为数组下标位置)

问题解释: 为什么确定队列满这个点检的时候, 要使用"tail指针+1", 然后再去模"数组长度",
直接用tail==head做判断不是很简单明确吗?

解释: 在一种位置下, 假设的tail==head不容易实现, head=1, tail=0的时候, 看官计算一下,
是不是假设的公式不可行了,这个时候 (0+1) % 数组长度 = 1还是成立的.

确定了关键点, 代码实现就容易的多了, talk is cheap, show you the code.

/**
 * 功能说明：循环队列
 * 开发人员：@author MaLi
 */
public class CircleQueue {
    
    

    private Object[] container;
    private int head;
    private int tail;
    private int length;

    public CircleQueue(int length) {
    
    
        this.length = length+1;
        this.container = new Object[this.length];
        this.head = 0;
        this.tail = 0;
    }

    /**
     * 出队
     * 队列为空条件: head与tail相等
     *
     * @return 队列的head位置元素
     */
    public Object deQueue() {
    
    
        Object result = null;
        if (head == tail) {
    
    
            return null;
        } else {
    
    
            result = container[head];
            container[head] = null;
            //check: head是否在0位置
            head = head == (length - 1) ? 0 : ++head;
        }
        return result;
    }

    /**
     * 入队
     * 队列为满条件: (tail+1)%length=head
     * +1的目的: 防止tail在0的位置
     * tail始终指向
     *
     * @param element 入队元素
     */
    public boolean enQueue(Object element) {
    
    
        if ((tail + 1) % length == head) {
    
    
            return false;
        } else {
    
    
            container[tail] = element;
            tail = tail == (length - 1) ? 0 : ++tail;
            return true;
        }
    }
}

测试代码

import org.junit.Test;

/**
 * 功能说明：
 * 开发人员：@author MaLi
 */
public class CircleQueueTest {
    
    
    @Test
    public void testMethod1() {
    
    
        CircleQueue queue = new CircleQueue(5);
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
    
    
            boolean b = queue.enQueue(i);
            System.out.println(i + " 入队--> " + b);
        }
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
    
    
            Object o = queue.deQueue();
            System.out.println(i + " 出队--> " + o);
        }
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
    
    
            boolean b = queue.enQueue(i);
            System.out.println(i + " 入队--> " + b);
        }
    }

}