队列是一个”先进先出“的线性表,牛X的名字就是“First in First Out(FIFO)”,生活中有很多这样的场景,比如读书的时候去食堂打饭时的”排队“。当然我们拒绝插队。
二:存储结构
前几天也说过,线性表有两种”存储结构“,① 顺序存储,②链式存储。当然“队列”也脱离不了这两种服务,这里我就分享一下“顺序存储”。
顺序存储时,我们会维护一个叫做”head头指针“和”tail尾指针“,分别指向队列的开头和结尾。
代码段如下:
复制代码 代码如下: #region 队列的数据结构 /// <summary> /// 队列的数据结构 /// </summary> /// <typeparam></typeparam> public class SeqQueue<T> { private const int maxSize = 100;
public int MaxSize { get { return maxSize; } }
/// <summary> /// 顺序队列的存储长度 /// </summary> public T[] data = new T[maxSize];
//头指针 public int head;
//尾指针 public int tail;
} #endregion
三:常用操作
队列的操作一般分为:
①: 初始化队列。
②: 出队。
③: 入队。
④: 获取队头。
⑤: 获取队长。
1:初始化队列
这个很简单,刚才也说过了,队列是用一个head和tail的指针来维护。分别设置为0即可。
2:出队
看着“队列”的结构图,大家都知道,出队肯定跟head指针有关,需要做两件事情,
第一: 判断队列是否为空,这个我想大家都知道。 第二: 将head头指针向后移动一位,返回head移动前的元素,时间复杂度为O(1)。
代码段如下:
复制代码 代码如下: #region 队列元素出队 /// <summary> /// 队列元素出队 /// </summary> /// <typeparam></typeparam> /// <param></param> /// <returns></returns> public T SeqQueueOut<T>(SeqQueue<T> seqQueue) { if (SeqQueueIsEmpty(seqQueue)) throw new Exception("队列已空,不能进行出队操作");
var single = seqQueue.data[seqQueue.head];
//head指针自增 seqQueue.data[seqQueue.head++] = default(T);
return single;
} #endregion
3:入队
这个跟”出队“的思想相反,同样也是需要做两件事情。
第一:判断队列是否已满。
第二:将tail指针向后移动一位,时间复杂度为O(1)。
代码段如下:
复制代码 代码如下: #region 队列元素入队 /// <summary> /// 队列元素入队 /// </summary> /// <typeparam></typeparam> /// <param></param> /// <param></param> /// <returns></returns> public SeqQueue<T> SeqQueueIn<T>(SeqQueue<T> seqQueue, T data) { //如果队列已满,则不能进行入队操作 if (SeqQueueIsFull(seqQueue)) throw new Exception("队列已满,不能入队操作");
//入队操作 seqQueue.data[seqQueue.tail++] = data;
return seqQueue; } #endregion
4: 获取队头
知道”出队“和”入队“的原理,相信大家都懂的如何进行”获取队头“操作,唯一不一样的就是
他是只读操作,不会破坏”队列“结构,时间复杂度为O(1)。
代码段如下:
复制代码 代码如下: #region 获取队头元素 /// <summary> /// 获取队头元素 /// </summary> /// <typeparam></typeparam> /// <param></param> /// <returns></returns> public T SeqQueuePeek<T>(SeqQueue<T> seqQueue) { if (SeqQueueIsEmpty(seqQueue)) throw new Exception("队列已空,不能进行出队操作");
return seqQueue.data[seqQueue.head]; } #endregion
5: 获取队长
大家都知道,我们是用数组来实现队列,所以千万不要想当然的认为数组长度是XXX,
我们维护的是一个head和tail的指针,所以长度自然就是tail-head咯,时间复杂度为O(1)。
代码段如下:
复制代码 代码如下: (编辑:焦作站长网)
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