java多线程:java队列详解

时间:2024-04-10 10:06:04

队列是一种特殊的线性表,它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时,称为空队列。

在队列这种数据结构中,最先插入的元素将是最先被删除的元素;反之最后插入的元素将是最后被删除的元素,因此队列又称为“先进先出”(FIFO—first in first out)的线性表。

队列空的条件:front=rear

队列满的条件: rear = MAXSIZE

队列的数组实现

队列可以用数组Q[1…m]来存储,数组的上界m即是队列所容许的最大容量。在队列的运算中需设两个指针:head,队 头指针,指向实际队头元素的前一个位置;tail,队尾指针,指向实际队尾元素所在的位置。一般情况下,两个指针的初值设为0,这时队列为空,没有元素。 数组定义Q[1…10]。Q(i) i=3,4,5,6,7,8头指针head=2,尾指针tail=8。队列中拥有的元素个数为:L=tail-head现要让排头的元素出队,则需将头指 针加1。即head=head+1这时头指针向上移动一个位置,指向Q(3),表示Q(3)已出队。如果想让一个新元素入队,则需尾指针向上移动一个位 置。即tail=tail+1这时Q(9)入队。当队尾已经处理在最上面时,即tail=10,如果还要执行入队操作,则要发生"上溢",但实际上队列中 还有三个空位置,所以这种溢出称为"假溢出"。

克服假溢出的方法有两种。一种是将队列中的所有元素均向低地址区移动,显然这种方法是很浪费时间的;另一种方法是将数组存储区看成是一个首尾相接的环形区域。当存放到n地址后,下一个地址就"翻转"为1。在结构上采用这种技巧来存储的队列称为循环队列。

队列和栈一样只允许在断点处插入和删除元素。

循环队的入队算法如下:

1、tail=tail+1;

2、若tail=n+1,则tail=1;

3、若head=tail尾指针与头指针重合了,表示元素已装满队列,则作上溢出错处理;

4、否则,Q(tail)=X,结束(X为新入出元素)。

队列和栈一样,有着非常广泛的应用。

注意:(1)有时候队列中还会设置表头结点,就是在对头的前面还有一个结点,这个结点的数据域为空,但是指针域指向对头元素。

(2)另外,上面的计算还可以利用下面给出的公式cq.rear=(cq.front+1)/max;

当有表头结点时,公式变为cq.rear=(cq.front+1)/(max+1)。

队列的链表实现

在队列的形成过程中,可以利用线性链表的原理,来生成一个队列。

基于链表的队列,要动态创建和删除节点,效率较低,但是可以动态增长。

队列采用的FIFO(first in first out),新元素(等待进入队列的元素)总是被插入到链表的尾部,而读取的时候总是从链表的头部开始读取。每次读取一个元素,释放一个元素。所谓的动态创 建,动态释放。因而也不存在溢出等问题。由于链表由结构体间接而成,遍历也方便。

队列的基本运算

(1)初始化队列 Qini (Q)

(2)入队 QADD(Q,X) (3)出队 QDel(Q,X)

(4)判断队列是否为空 qempty(Q)

(5)判断队列是否为满qfull(Q)

操作

类型

作用

返回值

例子

length(s)

函数

求字符串s的长度

整型

s:='123456789';

l:=length(s);{l的值为9}

copy(s,w,k)

函数

复制s中从w开始的k位

字符串

s:='123456789';

s1:=copy(s,3,5);{s1的值是'34567'}

val(s,k,code)

过程

将字符串s转为数值,存在k中;code是错误代码

var s:string;k,code:integer;

begin

s:='1234';

val(s,k,code);

write(k);{k=1234}

str(i,s)

过程

将数值i转为字符串s

i:=1234;

str(i,s);

write(s);{s='1234'}

Delete(s,w,k)

过程

在s中删除从第w位开始的k个字符

s := 'Honest Abe Lincoln';

Delete(s,8,4);

Writeln(s); { 'Honest Lincoln' }

Insert(s1, S, w)

过程

将s1插到s中第w位

S := 'Honest Lincoln';

Insert('Abe ', S, 8); { 'Honest Abe Lincoln' }

Pos(c, S)

函数

求字符c在s中的位置

整型

S := ' 123.5';

i :=Pos(' ', S);{i的值为1}

+

运算符

将两个字符串连接起来

s1:='1234';

s2:='5678';

s:=s1+s2;{'12345678'}

在STL中,对队列的使用很是较完美

Data_structures

▪ 集合

▪ 容器

   
       

▪ 数组

▪ 关联数组

▪ Multimap

▪ 集

▪ 多重集

▪ 散列表

▪ 树状数组

 
       

▪ 列表

▪ 链表

队列

▪ 堆栈

▪ 循环队列

▪ 跳跃列表

   
       

▪ 树

▪ 二叉查找树

▪ 堆

▪ 线段树

▪ 红黑树

▪ AVL树

   
       

▪ 图

▪ 有向无环图

▪ 二元决策图

▪ 无向图

       

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