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前言:

🌟🌟Hello家人们,这期讲解数据结构队列的基础知识,希望你能帮到屏幕前的你。

📚️上期博客在这里:http://t.csdnimg.cn/oOkvk

📚️感兴趣的小伙伴看一看小编主页:GGBondlctrl-CSDN博客

                                                     那么正片开始~~~🎬🎬🎬

目录

📚️1.循环队列 

       🎥1.1引言:

       🎥1.2什么是循环队列

         🎥1.3循环队列的下标表示

       🎥1.4代码实现

1.实现构造函数:

2.插入元素:

3.删除元素:

4.输出对头元素,队尾元素:

5.判断队列状态:

📚️2.运用队列完成栈的模拟

     🎥1.1引言:

     🎥1.2思路:

      🎥1.3代码实现:

1.初始化两个队列以及状态判断

2.入栈模拟

3.出栈模拟:

4.输出栈顶数据:

📚️ 3.结束语


📚️1.循环队列 

       🎥1.1引言:

💡💡接着上期讲解,我们知道在用数组完成队列的模拟时,发现当出队列时会造成空间的浪费,因为头索引无法直接回到前面,就算通过设置到0号索引,但是会出现数组不连续的情况,所以这种情况下,数组只能使用一次

~~~那么接下来接引出一个结构,叫做循环队列 。

       🎥1.2什么是循环队列

图片如下:

循环队列,顾名思义就是数组组成了一个圈,开始时队数组的头索引和为索引都在一个位置下。

         🎥1.3循环队列的下标表示

       在表示循环队列下标时,不能简单通过索引加一,如果数组最大索引为7,那么加一就会越界,此时就要通过取余的思想。

例如:当最大索引为7,我们希望下一个索引为0,那么就有(索引+1)%数组的长度就等于下一个索引 

       🎥1.4代码实现

1.实现构造函数:
class MyCircularQueue {private int elem[];private int front;private int rear;public MyCircularQueue(int k) {this.elem=new int[k+1];}

🌟🌟注意:小编这里k+1是因为为了空一格位置没有数据,目的是为了方便判断数组是否为空或者满,如果不预留一个位置,当front==rear时,不知道是空了还是满了。

2.插入元素:
 public boolean enQueue(int value) {if(isFull()){return false;}elem[rear]=value;rear=(rear+1)%elem.length;return true;}

       🌟🌟在插入元素之前要判断队列是否为空,然后再在队尾插入元素,尾部索引加一。上述所示索引的变化为rear=(rear+1)%elem.length;

3.删除元素:
public boolean deQueue() {if(isEmpty()){return false;}front=(front+1)%elem.length;return true;}

       🌟🌟在删除元素之前判断队列是否为空,删除就是头指针往后移,实际没有删除元素,但是再次使用这个空间时,输入数据实际是将之前的数据覆盖了

4.输出对头元素,队尾元素:
public int Front() {if(isEmpty()){return -1;}return elem[front];}public int Rear() {if(isEmpty()){return -1;}int index= (rear==0)?elem.length-1:rear-1;return elem[index];}

       🌟🌟队头元素在判断队列状态后直接返回,在输出队尾元素时,这里我们是舍弃了0索引,所以当rear=0时就表示队列满了(在不出队列的情况下),然后输出0索引前一个索引即可。

5.判断队列状态:
public boolean isEmpty() {if(front==rear){return true;}return false;}public boolean isFull() {if((rear+1)%this.elem.length==front){return true;}return false;}

如图:

此时队列为空;即front==rear;

此时队列为满我们设此时rear所指为0下标,0下标就是我们预留的空位

所以就是当(rear+1)%elem.length==front队列为满。

📚️2.运用队列完成栈的模拟

     🎥1.1引言:

💡💡在此之前我们知道队列是先进先出,栈是先进后出,所以在队列实现栈时,我们不可能用一个队列实现栈,所以这里我们就要运用两个队列

     🎥1.2思路:

      💡💡如上图,我们将要输出的元素,即最后一个元素之前的所以元素传给空队列,然后输出5后,queue1又变成了空队列,然后要输出4就将之前的元素传给queue1,输出4后queue2又变成了空队列循环以此。

      🎥1.3代码实现:

1.初始化两个队列以及状态判断
class MyStack {Queue<Integer> queue1;Queue<Integer> queue2;public MyStack() {this.queue1 = new LinkedList<>();this.queue2 = new LinkedList<>();}public boolean empty() {if (queue2.isEmpty() && queue1.isEmpty()) {return true;}return false;}

     🌟🌟首先初始化两个队列,并进行非空判断。

2.入栈模拟
public void push(int x) {if (empty()) {queue1.offer(x);} else {if (queue1.isEmpty()) {queue2.offer(x);} else {queue1.offer(x);}}}

      🌟🌟在第一次加入数据时,我们规定先加入一个数据在queue1然后再次加入数据时要判断那个不为空就加入那个队列。

3.出栈模拟:
 public int pop() {if (queue2.isEmpty()) {while (queue1.size() > 1) {int ret = queue1.poll();queue2.offer(ret);}return queue1.poll();} else {while (queue2.size() > 1) {int ret = queue2.poll();queue1.offer(ret);}return queue2.poll();}}

       🌟🌟那个不为空就将那个队列的数组的size-1个数据传给另一个队列,然后输出队列的唯一一个数据就是栈顶元素

4.输出栈顶数据:
 public int top() {if (queue2.isEmpty()) {while (queue1.size() > 1) {int ret = queue1.poll();queue2.offer(ret);}int ret = queue1.peek();queue1.poll();queue2.offer(ret);return ret;} else {while (queue2.size() > 1) {int ret = queue2.poll();queue1.offer(ret);}int ret = queue2.peek();queue2.poll();queue1.offer(ret);return ret;}}

🌟🌟这里和出栈其实差别不大,最要时在进行数据传递给另一个队列后,要输出最后一个数据,并且完成后要将这个数据继续给另一个队列

例如:queue1传给queue2(size-1)个元素后输出queue的最后一个元素后,再将这个元素继续传给queue2,这样不会改变队列的数据。并做到了输出栈顶元素的操作。

 📚️3.结束语

以上两个题目均来自力扣:

循环队列:. - 力扣(LeetCode)

队列实现栈的模拟:. - 力扣(LeetCode)

 🌅🌅🌅大家有什么问题,可以在评论区指正,期待各位uu的发言。


                           💪💪💪以上就是本期内容了, 感兴趣的话,就关注一下小编吧。

                                             😊😊  期待你的关注~~~

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