教材学习内容总结
概述
- 队列是一种线性集合，其元素从一端加入，从另一端删除，所以队列元素是先进先出。
enqueue：向队列末端添加一个元素
dequeue：从队列前端删除一个元素
first：考察队列前端的那个元素
isempty：判定队列是否为空
size：判定队列中的元素数目
tostring：返回队列的字符串表示
Java API中的队列
Queue接口
Queue接口并没有实现传统的enqueue，dequeue，和first操作，Queue接口定义了另外两种方法，往队列中添加元素或从队列中删除元素，在异常类处理上，一个提供了布尔返回值，另一个抛出一个异常。Queue接口定义一个element方法，该方法等价于first、front或peek。该方法检索队列首部的元素，但不删除它。
Queue接口提供了两个方法add和offer，add操作可以确保队列含有给定的元素，如果给定的元素没有添加到队列将给出一个异常；offer操作把给定元素插入到队列中，插入成功返回true，否则返回false。
使用队列：代码密钥
凯撒加密法：
是一种简单的消息编码方式：它根据字母表将消息中的每个字母移动常量的k位。例如，如果k等于3，则在编码后的消息中，每个字母都会向前移动3位：a会被替换成d，b会被替换成e，c会被替换成f，依此类推。字母表末尾将环绕到字母表开头。于是，w会被替换成z，x会被替换成a，y会被替换成b，z会被替换成c。
解码消息：每个字母会反方向移动同样的位数。因此，如果k等于3，下面这条已编
码的消息：
vipsolflwb iroorzv frpsohalwb
会被解码成
simplicity follows complexity重复密钥：
可以将每个字母移动常数位，而是利用一个密钥值列表，将各个字母移动不同的位数。如果消息比密钥值列表更长，可以从头再次使用这个密钥列表。例如，假设密钥值为317425，那么第1个字母会移动3位，第2个字母会移动1位，第3个字母会移动7位，等等。将第6个字母移动5位之后，会从头再次使用这个密钥列表。于是第7个字母会移位第8个字母会移动1位，等等。- 队列是一种可存储重复编码密钥的便利集合。
队列的性质使得密钥值能保持正确的次序：不用担心何时抵达密钥末尾，该如何从头开始。
使用队列：售票口模拟
图：博客三1
队列ADT
图：2
用链表实现队列
- 我们必须要操作链表的两端，需要一个指向链表首元素的引用（head），还需要一个指向链表末元素的引用（tail)。这样方便队列的链表实现。
- 往链表前端添加新结点，就把该新结点的next指针设置成指向链表的head变量，把head变量设置成指向新结点。如果是往链表的末端添加新结点，那就把链表末端结点的next指针设置成指向新结点，然后把链表的tail设置成指向新结点。
- 对于单向链表，可以选择从末端入列，从前端出列。这样操作的复杂度低；在双向链表中，无所谓从哪端入列和出列。
enqueue操作：将新元素放到链表末端。
public void enqueue(T element) { LinearNode<T> node = new LinearNode<T>(element); if (isEmpty()) head = node; else tail.setNext(node); tail = node; count++; }dequeue操作：首先要确保至少存在一个可返回元素，并且删除队列前端元素。
public T dequeue() throws EmptyCollectionException { if (isEmpty()) throw new EmptyCollectionException("queue"); T result = head.getElement(); head = head.getNext(); count--; if ((isEmpty())) tail = null; return result; }用数组实现队列
- 队列操作会修改集合的两端，因此将一端固定于索引0处要求移动元素。
- 非环形数组实现的元素移位，将产生O（n）的复杂度。
- 队列前端固定在索引0处，删除元素时，dequeue操作复杂度为O（n）；队列末端固定在索引0处时，元素入列时，enqueue操作的复杂度为O（n）。
- 把数组看做环形的，可以除去在队列的数组实现中把元素移位的需要。
- 环形数组：是用数组来存储队列的方法，数组的最后一个索引后面跟的是第一个索引。
- 使用环形数组，某个元素一旦添加到队列中，它就存储在数组的某个位置，直到用dequeue操作把他删除。
- 图3,4
教材学习中的问题和解决过程
- 问题一：为什么单向链表末端入列前端出列更好？
问题一解决：
（1）在链表末端进行enqueue操作，而在链表前端进行dequeue操作，在进行dequeue操作时，只需要设置一个临时变量指向链表前端的元素，然后把front变量设置为第一个节点的next 指针的值。
（2）在链表的前端进行enqueue操作，末端进行dequeue操作，那么为了从末端出列，必须把一个临时变量设置为指向链表末端的元素，然后把tail指针设置为指向当前末端之前的结点。在单项链表中必须遍历才能找到该结点，这样复杂度为O（n）
（3）相比较来说，末端入列前端出列更合适。- 问题二：环形数组为什么不需要移位
问题二解决：参考数组实现的 环形队列
每次出队操作，头指针后移，每次入队，尾指针也后移。因为数组是固定长度连续空间，首位指针后移，队尾可插入区域会越来越小。当然，可以每次出队，整个队列前移，但是数组移动需要牺牲性能。环形队列可以解决数组移动的缺点，当尾指针超出数组末尾时，尾指针移动数组头部。这就将数组虚拟成了一个环形，只要队列长度没达到最大值，就可以插入，而不用移动数组。
代码调试中的问题和解决过程
问题一：在做课堂测试时，需要给出size、isEmpty和toString等方法的定义，以完成LinkedStack
类的实现。但是在测试toString方法时，总是显示空指针
图 博客问题问题一解决：开始的toString方法如下
```
public String toString(){
LinnearNode node = new LinnearNode();
node = top;
while (node != null) {
System.out.print(node.getElement()+ " ");
node = node.getNext();
}return node.getElement().toString();```
但是
代码托管
上周考试错题总结
- 上周无测试
结对及互评
点评模板：
博客中值得学习的或问题：
代码中值得学习的或问题：
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点评过的同学博客和代码
- 本周结对学习情况
- 结对同学学号1
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其他
学习进度条
| 代码行数（新增/累积） | 博客量（新增/累积） | 学习时间（新增/累积） | |
|---|---|---|---|
| 目标 | 5000行 | 30篇 | 400小时 |
| 第一周 | 200/200 | 2/2 | 20/20 |
| 第二周 | 300/500 | 2/4 | 18/38 |
| 第三周 | / | 1/5 | 12/50 |