在本文中，我們將討論隊列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其操作以及如何使用Java中的數(shù)組實現(xiàn)這些操作。

　　什么是隊列？

　　隊列是線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由遵循先進先出序列的項的集合組成。這意味著要插入的第一個項目將是第一個要刪除的項目。您也可以說項目是按照其插入順序刪除的。

　　使用一個真實的例子，我們可以將隊列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與排隊等待服務(wù)的個人隊列進行比較。一旦一個人被照顧，他們就會離開隊列，等待下一個人被照顧。他們按照他們來的順序得到幫助。

　　隊列的結(jié)構(gòu)

　　隊列主要由兩部分組成：前/頭和后/尾/后。為了清晰和一致，我們將堅持使用正面和背面。

　　背面是插入項目的位置，正面是隊列中移除/刪除項目的部分。

　　這是一個圖表，以幫助您更好地理解：

　　該圖顯示了一個包含各種單元格的數(shù)組。物品通過背面插入，并通過正面移除。有一些術(shù)語用于插入和刪除隊列中的項目，我們將在下一節(jié)中介紹。

　　請注意，您可以反轉(zhuǎn)隊列的結(jié)構(gòu) - 您可以將前面放在右側(cè)，將后面放在左側(cè)。無論您使用哪種結(jié)構(gòu)，請始終記住，通過背面插入項目，通過正面刪除。

　　隊列的常見操作

　　隊列中通常使用以下操作：

　　排隊：從隊列后面添加項目。

　　取消排隊：從隊列前面刪除項目。

　　前面/速覽：返回隊列前面的項的值，而不對項進行排隊(刪除)。

　　是空的：檢查隊列是否為空。

　　已滿：檢查隊列是否已滿。

　　顯示：打印隊列中的所有項目。

　　在了解如何使用代碼實現(xiàn)此目的之前，您需要了解排隊和取消排隊操作的工作原理以及它們?nèi)绾斡绊懬昂笪恢谩?/p>

　　大多數(shù)編程語言中的數(shù)組索引從 0 開始。在實現(xiàn)代碼時，我們將數(shù)組的前后值的索引設(shè)置為 -1。這將使我們能夠在添加值時正確移動前后位置。

　　請考慮下圖：

　　箭頭顯示數(shù)組正面和背面的位置。當(dāng)兩個位置都位于 -1 時，表示數(shù)組為空。

　　讓我們將一些項添加到數(shù)組中，看看會發(fā)生什么。

　　我們插入(排隊)了我們的第一個項目 - 5。正面和背面的位置也發(fā)生了變化。接下來，我們將看到當(dāng)我們排隊更多項目時會發(fā)生什么

　　已添加第二個項目，但僅向后移動。隨著我們排隊購買更多項目，這種情況將繼續(xù)下去。在上一個示例中，正面和背面一起移動，以便正面可以占據(jù)第一項的位置。

　　由于這是當(dāng)時第一個也是唯一一個物品，因此正面和背面都坐在那個位置。但是現(xiàn)在我們已經(jīng)排隊了更多的項目，后面將繼續(xù)跟隨最后一個項目。

　　我們將繼續(xù)填充數(shù)組，以便我們可以看到取消排隊時會發(fā)生什么。

　　因此，后退箭頭按照項目添加到最后一個的順序跟隨項目。現(xiàn)在讓我們刪除(取消排隊)一些項目。

　　還記得先到先出的順序嗎?當(dāng)我們執(zhí)行取消排隊操作時，它將首先從隊列中刪除 5。如果我們再次執(zhí)行它，那么它將移動到下一個數(shù)字，即10，并按照該順序繼續(xù)，只要我們調(diào)用它。

　　這里，第一個取消排隊操作：

　　現(xiàn)在，前箭頭已移至索引 1。這意味著索引 0 處的項目已被刪除。通過刪除，我們并不意味著從數(shù)組中，而是從隊列中移除 - 只有從前位置到后位置的項目是隊列的一部分。

　　按照相同的順序，如果我們繼續(xù)刪除項目，它將到達(dá)隊列末尾的前箭頭與后箭頭相遇的點。如果我們在這一點上再次取消排隊，前面的箭頭將移動超過后面的箭頭，然后隊列將被視為空，因為那里沒有要刪除的內(nèi)容。發(fā)生這種情況時，我們會將其索引重置為 -1(初始起始點)。

　　是時候編寫一些代碼了!

　　在 Java 中實現(xiàn)隊列

　　我們將通過創(chuàng)建每個操作，然后在最后將所有內(nèi)容放在一起來分解此部分。

　　我們已經(jīng)創(chuàng)建了變量及其參數(shù)。我們使用 3 作為數(shù)組中可以排隊的最大項數(shù)。就像我們在上一節(jié)中的圖像中看到的那樣，我們已將正面和背面的初始索引設(shè)置為 -1。

　　接下來，我們將定義“是空”和“是完整”功能。

　　對于空的：

　　如果你在上一節(jié)中繼續(xù)，很容易掌握。僅當(dāng)正面和背面的索引為 -1 時，數(shù)組才為空。

　　對于是完整的：

　　這個可能看起來有點棘手，但這是邏輯：數(shù)組中允許的最大項目數(shù)為3，但數(shù)組中的三個項目不由索引3表示，而是用2表示，因為第一個索引是0。因此，最大長度減去 1 給我們的索引 2，它是數(shù)組中的第三個單元格。

　　當(dāng)所有單元格都已使用第三個單元格之前的值排隊時，數(shù)組將已滿。

　　對于隊列：

　　如果數(shù)組已滿，則我們收到一條消息，指出它已滿。如果正面和背面為 -1，則將項目分配給索引為 0 的第一個單元格 – 否則，將插入該值并遞增后位置。

　　對于取消排隊：

　　在這里，如果數(shù)組為空，我們得到相應(yīng)的消息。如果前面與后面相遇，我們會將其索引重置回 -1，就像我們在上一節(jié)中的圖像中看到的那樣。如果最后兩個條件不適用，則前面遞增。

　　對于顯示：

　　在這里，如果數(shù)組不為空，我們將遍歷并打印所有項目。

　　最后，為了一窺：

　　這僅打印正面項目的值。

　　這些是我們隊列的所有操作。以下是所有這些內(nèi)容：

　　現(xiàn)在讓我們執(zhí)行操作：

　　enQueue(3)將 3 插入到我們的隊列中，類似于接下來的兩行代碼。

　　display()打印出數(shù)組中的項。

　　peak()打印前面的項的值。

　　我們沒有執(zhí)行，因此您可以繼續(xù)自己嘗試 - 顯示您的數(shù)組并在取消排隊后看一看，看看會發(fā)生什么。有多種方法可以修改代碼，所以玩得開心!deQueue

　　現(xiàn)在讓我們執(zhí)行操作：

　　enQueue(3)將 3 插入到我們的隊列中，類似于接下來的兩行代碼。

　　display()打印出數(shù)組中的項。

　　peak()打印前面的項的值。

　　我們沒有執(zhí)行，因此您可以繼續(xù)自己嘗試 - 顯示您的數(shù)組并在取消排隊后看一看，看看會發(fā)生什么。有多種方法可以修改代碼，所以玩得開心!deQueue

　　結(jié)論

　　在本文中，我們定義了一個隊列及其結(jié)構(gòu)。我們繼續(xù)看到一些使用圖像的示例，以顯示隊列的前后位置在項目排隊和取消排隊時如何反應(yīng)。最后，我們看到了如何使用Java中的數(shù)組實現(xiàn)隊列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。