一.什么是队列
1.队列定义
队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于他只允许在表的前端(front)进行删除操作，而在表的后端(rear)进行插入操作。和栈一样，队列也是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的一端称为队尾，进行删除操作的一端称为队头或者队首。
2.队列特点
① 队列中的元素满足先进先出(FIFO)的特点,即先进入队列的元素总是最先从队列移出。这种特点使得队列在处理数据时具有优势，能够高效地组织和管理进程。同时，先进先出也保证了队列中元素的顺序稳定，避免了一些特护情况下的数据丢失。
② 限制插入和删除操作：队列只允许在队尾插入元素，在队头删除元素。
③ 应用广泛：队列在计算机领域中应用广泛，如操作系统、网络通信、数据压缩等，在实际生活中，排队买票、办理业务等也可以用队列来模拟和处理。
二.队列的基本操作
1.首先定义一个队列接口，编写队列的几种基本操作
public interface myQueue<T> {
// 入队
void offer(T val);
// 出队
T poll();
// 查看队首元素
T getFront();
// 获取当前队列中的元素个数
int getSize();
// 判断队列是否为空
boolean isEmpty();
}2.我们创建一个类去实现我们自己撰写的接口
// 以数组为队列的数据存储结构
public class ArrOrdQueue<T> implements myQueue<T> {
private MyArray<T> data;
int size;
public ArrOrdQueue() {
this.data = new MyArray<>(100);
this.size = 0;
}
@Override
public void offer(T val) {
this.data.add(val);
this.size++;
}
@Override
public T poll() {
if(isEmpty()){
return null;
}
return this.data.removeFromLast();
}
@Override
public T getFront() {
if(isEmpty()){
return null;
}
return this.data.getValue();
}
@Override
public int getSize() {
return this.data.getSize();
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return this.data.isEmpty();
}
}3.入队操作
// 添加元素
public void add(T item) {
this.arr[this.size] = item;
this.size++;
}
4. 判断队列是否为空
// 判空
public boolean isEmpty() {
return this.size == 0;
}5.出队操作
public T removeFromLast() {
T delVal = this.arr[this.size - 1];
this.size--;
return delVal;
}6. 查看当前队头元素
public T getValue() {
return getValueByIndex(this.size - 1);
}
// 获取指定位置的值
public T getValueByIndex(int index) {
// 入参判断
if (index < 0 || index > capacity) {
throw new IllegalArgumentException("索引异常！");
}
return this.arr[index];
}7.获取当前队列中元素的个数
// 获取元素个数
public int getSize() {
return this.size;
}
三.队列的应用
① 图的遍历算法中的广度优先搜索就可以用队列辅助。
② 可用于计算机的模拟。
③ 可作为CPU的作业调度。使用队列来处理，可实现先到先执行的要求
