本文例項講述了java基於連結串列實現佇列。分享給大家供大家參考，具體如下：

在開始棧的實現之前，我們再來看看關於連結串列的只在頭部進行的增加、刪除、查詢操作，時間複雜度均為O(1)。

一、連結串列改進分析

對於佇列這種資料結構，需要線上性結構的一端插入元素，另外一端刪除元素。因此此時基於連結串列來實現佇列，則有一端的時間複雜度為O(n)。因此我們不能使用之前已經實現的連結串列結構，我們需要改進我們的連結串列。思路如下：

1.參考在連結串列頭部刪除、增加元素的時間複雜度為O(1)的思路，我們在連結串列的尾部設立一個Node型的變數tail來記錄連結串列的尾部在哪，此時再head端和tail端新增元素都是及其簡單的，在head端刪除元素也是及其簡單的，但對於在tail端刪除元素時，是無法在時間複雜度為O(1)的情況進行的，也就是從tail端刪除元素時不容易的。

2.只在頭部head刪除元素（隊首），在尾部tail端新增元素（隊尾）。

3.由於在基於連結串列實現佇列時不涉及到操作連結串列中間元素，此時我們改進的連結串列中，不在使用虛擬頭節，因此也就可能造成在沒有虛擬頭節點的情況下，連結串列為空。

二、連結串列改進程式碼

前言，在寫本小節之前，我們已經實現了一個基於靜態陣列的佇列，轉到檢視。此處我們實現基於連結串列的佇列。

在實現基於靜態陣列的佇列的時候，我們已經新建了一個package，此時我們在該package下新建一個LinkedListQueue類，用來實現Queue介面，目錄結構為：

1.Queue介面程式碼

package Queue;

public interface Queue<E> {
  //獲取佇列中元素個數
  int getSize();

  //佇列中元素是否為空
  boolean isEmpty();

  //入佇列
  void enqueue(E e);

  //出佇列
  public E dequeue();

  //獲取隊首元素
  public E getFront();
}

2.LinkedListQueue類

package Queue;

public class LinkedListQueue<E> implements Queue<E> {

  //將Node節點設計成私有的類中類
  private class Node<E> {
    public E e;
    public Node next;

    //兩個引數的建構函式
    public Node(E e,Node next) {
      this.e = e;
      this.next = next;
    }

    //一個引數的建構函式
    public Node(E e) {
      this.e = e;
      this.next = null;
    }

    //無參建構函式
    public Node() {
      this(null,null);
    }

    @Override
    public String toString() {
      return e.toString();
    }
  }

  private Node<E> head,tail;

  private int size;


  //顯示初始化
  public LinkedListQueue() {
    head = null;
    tail = null;
    size = 0;
  }

  //獲取佇列中節點個數
  @Override
  public int getSize() {
    return size;
  }

  //佇列中是否為空
  @Override
  public boolean isEmpty() {
    return size == 0;
  }

  //連結串列尾部進隊操作
  @Override
  public void enqueue(E e) {
    if (tail == null) {
      tail = new Node(e);
      head = tail;
    } else {
      tail.next = new Node(e);
      tail = tail.next;
    }
    size++;
  }

  //連結串列頭部出隊操作
  @Override
  public E dequeue() {
    if (isEmpty()) {
      throw new IllegalArgumentException("連結串列為空");
    }

    Node<E> retNode = head;
    head = head.next;
    retNode.next = null;
    if (head == null) {//當連結串列只有一個元素時
      tail = null;
    }

    size--;
    return retNode.e;
  }

  //獲取隊首元素
  @Override
  public E getFront() {
    if (isEmpty()) {
      throw new IllegalArgumentException("連結串列為空");
    }
    return head.e;
  }


  //為了便於測試，重寫object類toString()方法
  @Override
  public String toString() {
    StringBuilder res = new StringBuilder();
    res.append("Queue: front ");
    Node<E> cur = head;
    while (cur != null) {
      res.append(cur + "->");
      cur = cur.next;
    }
    res.append("NULL tail");
    return res.toString();
  }


}

3.為了便於測試，在LinkedListQueue類中新增一個main函式

 //測試用例
  public static void main(String[] args) {
    LinkedListQueue<Integer> queue = new LinkedListQueue<Integer>();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      queue.enqueue(i);
      System.out.println(queue);

      if (i % 3 == 2) {//每新增3個元素出佇列一個
        queue.dequeue();
        System.out.println(queue);
      }

    }

  }

4.結果為

結果分析：每進隊3個元素出佇列一個。

關於本小節，若您覺得還行、還過得去，記得給個推薦哦~，謝謝！！

本節原始碼 https://github.com/FelixBin/dataStructure/blob/master/src/Queue/LinkedListQueue.java

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希望本文所述對大家java程式設計有所幫助。