队列

本文从http://blog.csdn.net/ahalei/article/details/20904897改编而来。

 

现有一串加密过的数字，解密规则规则是这样的：首先将第1个数删除，紧接着将第2个数放到这串数的末尾，再将第3个数删除并将第4个数再放到这串 数的末尾，再将第5个数删除……直到剩下最后一个数，将最后一个数也删除。按照刚才删除的顺序，把这些删除的数连在一起OK啦。提供的加密数字串是“6 3 1 7 5 8 9 2 4”。

 

其实解密的过程就像是将这些数“排队”。每次从最前面拿两个，第1个扔掉，第2个放到尾部。具体过程是这样的：刚开始这串数是“6 3 1 7 5 8 9 2 4”，首先删除6并将3放到这串数的末尾，这串数更新为“1 7 5 8 9 2 4 3”。接下来删除1并将7放到末尾，即更新为“5 8 9 2 4 3 7”。再删除5并将8放到末尾即“9 2 4 3 7 8”，删除9并将2放到末尾即“4 3 7 8 2”，删除4并将3放到末尾即“7 8 2 3”，删除7并将8放到末尾即“2 3 8”，删除2并将3放到末尾即“8 3”，删除8并将3放到末尾即“3”，最后删除3。因此被删除的顺序是“6 1 5 9 4 7 2 8 3”。

 

解密的第一步是将第一个数删除，你可以想一下如何在数组中删除一个数呢？最简单的方法是将所有后面的数都往前面挪动一位，将前面的数覆盖。就好比我们在排队买票，最前面的人买好离开了，后面所有的人就需要全部向前面走一步，补上之前的空位，但是这样的做法很耗费时间。

在 这里，我将引入两个整型变量head和tail。head用来记录队列的队首（即第一位），tail用来记录队列的队尾（即最后一位）的下一个位置。你可 能会问为什么tail不直接记录队尾，却要记录队尾的下一个位置呢？这是因为当队列当中只剩下一个元素时，队首和队尾重合会带来一些麻烦。我们这里规定队 首和队尾重合时，队列为空。

       现在有9个数，9个数全部放入队列之后head=1;tail=10;此时head和tail之间的数就是目前队列中“有效”的数。如果要删除一个数的 话，就将head++就OK了，这样仍然可以保持head和tail之间的数为目前队列中“有效”的数。这样做虽然浪费了一个空间，却节省了大量的时间， 这是非常划算的。新增加一个数也很简单，把需要增加的数放到队尾即q[tail]之后再tail++就欧克啦。

       我们来小结一下，在队首删除一个数的操作是head++;

       在队尾增加一个数（假设这个数是x）的操作是q[tail]=x;tail++;

       整个解密过程，请看下面这个霸气外漏的图。

 

 

现在我们再来总结一下队列的概念。队列是一种特殊的线性结构，它只允许在队列的首部（head）进行删除操作称之为“出队”，而在队列的尾部（tail）进行插入操作称之为“入队”。当队列中没有元素时（即head==tail），称为空队列。在我们的日常生活中有很多情 况都符合队列的特性。比如我们之前提到过的买票，每个排队买票的窗口就是一个队列。在这个队列当中，新来的人总是站在队列的最后面，来的越早的人越靠前也 就越早能买到票，就是先来的人先服务，我们称为“先进先出”（First InFirst Out，FIFO）原则。

       队列将是我们今后学习广度优先搜索以及队列优化的Bellman-Ford最短路算法的核心数据结构。所以现在将队列的三个基本元素（一个数组，两个变量）封装为一个结构体类型，如下。

1 2 3 4 5 6

struct queue {     int data[100];//队列的主体，用来存储内容     int head;//队首     int tail;//队尾 };

struct是结构体的关键字，queue是我们为这个结构体起的名字。这个结构体有三个成员分别是：整型数组data、整型head和整型tail。这样我们就可以把这三个部分放在一起作为一个整体来对待。你可以这么理解：我们定义了一个新的数据类型，这个新类型非常强大，用这个新类型定义出的每一个变量可以同时存储一个整型数组和两个整数。

 

 

java java.util.Queue接口 Queue<E>

方法摘要
boolean	add(E e)            将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），在成功时返回 true，如果当前没有可用的空间，则抛出 IllegalStateException。
E	element()            获取，但是不移除此队列的头。
boolean	offer(E e)            将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），当使用有容量限制的队列时，此方法通常要优于 add(E)，后者可能无法插入元素，而只是抛出一个异常。
E	peek()            获取但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回 null。
E	poll()            获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
E	remove()            获取并移除此队列的头。