Java实现链队

一、分析

　　队列是一种先进先出的线性表，它只允许在表的一端进行插入，而在另一端删除元素。允许插入的一端称为队尾，允许删除的一端称为队头。

　　链队是指采用链式存储结构实现的队列，它的基本操作如下：

　　　　1、初始化链队

　　　　2、销毁链队

　　　　3、清空链队

　　　　4、检测链队是否为空

　　　　5、返回链队的元素个数

　　　　6、返回链队头元素

　　　　7、向队尾插入元素

　　　　8、删除并返回队头元素

　　　　9、遍历链队

　　通常链队用单链表来表示，但一个链队还需要两个分别指示队头和队尾的指针才能唯一确定，和单链表一样，为了便于操作，附设一个头结点来指示队头。

　　在Java中，我们可以将链队中的结点视作一个类，类中拥有属性data、nextQueue和lastQueue分别表示数据、下一结点和队尾，链队的基本操作即为类的方法，每个结点就是一个对象。这样，初始化链队就是实例化头结点，销毁链队就是将头结点销毁，链队就会因为缺少引用而被销毁。

二、实现

1、定义类属性和构造函数

class InitQueue{
    
    private int [] data = new int[1];  　　　//定义成数组是为了可以用null表示空
    
    private InitQueue nextQueue;
    
    private InitQueue lastQueue;
    
    public InitQueue() {  　　　　　　　　　　　//头结点的初始化
        this.data = null;
        this.nextQueue = null;
        this.lastQueue = this;
    }
    
    public InitQueue(int data) {  　　　　　　//普通结点的初始化
        this.data[0] = data;
        this.nextQueue = null;
        this.lastQueue = null;
    }
}

2、清空链队

public void clearQueue() {
    this.nextQueue = null;  　　　　//头节点的下一结点置空
    this.lastQueue = this;  　　　　//尾指针指向头结点
}

3、检测链队是否为空

public boolean queueEmpty() {
    if(this.nextQueue == null) {
        return true;
    }
    return false;
}

4、返回链队的元素个数

public int queueLength() {

    InitQueue theQueue = this.nextQueue;  　　　　//获取头结点的下一结点地址（链队的第一个结点）
    int i = 0;

    for (i = 0; theQueue != null; i++) {  　　　　//循环读取并计数
        theQueue = theQueue.nextQueue;
    }
    return i;
}

5、返回链队头元素

public int [] getHead() {
    if(this.nextQueue == null) { 　　　　　　//如果链队为空，返回空
        return null;
    }
    return this.nextQueue.data;
}

6、向队尾插入元素

public void enQueue(int input) {
    InitQueue initQueue = new InitQueue(input);  　　　　//实例化新结点
    this.lastQueue.nextQueue = initQueue;  　　　　　　　 //插入队尾
    this.lastQueue = initQueue;  　　　　　　　　　　　　　//尾指针指向队尾
}

7、删除并返回队头元素

public int [] deQueue() {

    if (this.nextQueue == null) {  　　　　　　　　　　　　//如果链队为空，返回null
        return null;
    }

    int [] i = this.nextQueue.data;  　　　　　　　　　　 //获取队头元素数据
    this.nextQueue = this.nextQueue.nextQueue;  　　　　//头指针向后移动一位

    if (this.nextQueue == null) {  　　　　　　　　　　　 //如果链队变空
        this.lastQueue = this;  　　　　　　　　　　　　　//尾指针重新指向头结点
    }
    return i;
}

8、遍历链队

public String queueTraverse() {  　　　　　　　　//这里用输出元素值表示遍历

    InitQueue theQueue = this.nextQueue;
    String s = "";

    while(theQueue != null) {  　　　　　　　　　//循环读取
        s += theQueue.data[0] + "、";
        theQueue = theQueue.nextQueue;
    }

    if(s.length() == 0) {  　　　　　　　　　　　//如果未读取到元素值，则返回空字符串
        return s;
    }
    return s.substring(0,s.length() - 1);  　//除去最后的顿号后返回
}

三、小结

　　以上就是链队用Java的实现，由于只定义了整数的数组，因此只能操作整数数据，但链队的基本思想都已实现。

四、纠正

　　隔了一段时间又回来看代码，猛地发现这段代码其实还不够完善。(⊙x⊙;)

　　将链队的基本操作定义成了InitQueue类的方法，实例化结点时，会使每个结点都拥有这些方法，然而其实只有头结点需要这些方法，其他结点都不需要。

　　因此可以将InitQueue类定义成头节点类，而其他节点定义成头节点的内部类，这样，就只有头节点可以操作其他节点。

　　由于要修改的地方太多，这里我就不修改了，放在这里提醒自己。（就是因为懒……（＞＜））