一、佇列簡單介紹

佇列是一種常用的資料結構之一，與之前的棧類似，不過佇列是“先進先出”。佇列有隊頭（front）和隊尾（rear），資料從隊尾進入佇列，從隊頭出佇列，隊頭（front）指向佇列的第一個資料，隊尾（rear）指向佇列中的最後一個數據。

二、佇列實現

佇列有很多種，這裡只是介紹最基本的實現，採用鏈式儲存，也就是鏈式佇列，與之前的連結串列儲存形式一樣，通過結點物件描述一個數據，結點物件包含具體資料和下一個結點的引用。

1、建立節點類

結點類就跟建立連結串列的結點類一樣。

public class Node<T> {
    // 儲存的資料
    private
 
 T data;
    // 下一個節點的引用
    private Node<T> next;

    public Node(T data) {
        this.data = data;
    }

    public T getData() {
        return data;
    }

    public void setData(T data) {
        this.data = data;
    }

    public Node<T> getNext() {
        return next;
    }

    public
 
 void setNext(Node<T> next) {
        this.next = next;
    }

}

2、建立佇列類LinkQueue

在LinkQueue類中成員變數及方法如下：
成員變數：front、rear、size
對應的行為方法有：入隊、出隊、獲取佇列元素個數、判斷佇列是否為空。

public class LinkQueue<T> {

    // 隊頭
    private Node<T> front;
    // 隊尾
    private Node<T> rear;
    // 元素個數
    private
 
 int size;

    /**
     * 建立佇列
     */
    public LinkQueue() {
        rear = front = null;
    }

    /**
     * 入佇列
     * 
     * @param data
     */
    public void enQueue(T data) {
        Node<T> node = new Node<T>(data);
        if (isEmputy()) {
            front = rear = node;
        } else {
            rear.setNext(node);
            rear = node;
        }

        size++;
    }

    /**
     * 出佇列
     * 
     * @return 返回資料
     */
    public T deQueue() {
        if (isEmputy()) {
            throw new RuntimeException("佇列為空");
        }

        Node<T> delete = front;
        front = delete.getNext();
        delete.setNext(null);; // help GC
        size--;

        if (size == 0) {
            // 刪除掉最後一個元素時，front值已經為null，但rear還是指向該節點，需要將rear置為null
            // 最後一個結點front和rear兩個引用都沒指向它，幫助GC處理該節點物件
            rear = front;
        }

        return (T) delete.getData();
    }

    /**
     * 判斷佇列是否為空
     * @return 
     */
    public boolean isEmputy() {
        return (front == null && rear == null) ? true : false;
    }

    /**
     * 獲取佇列的元素個數
     * @return
     */
    public int size() {
        return this.size;
    }

}

當建立佇列時佇列中沒有資料，front和rear的值都為null。當插入第一個資料時，將front和rear都指向第一個結點物件

後續在插入資料時就利用rear進行資料的插入。

3、測試

測試程式碼及結果如下：

public static void main(String[] args) {
        LinkQueue<Integer> queue = new LinkQueue<Integer>();

        queue.enQueue(1);
        queue.enQueue(2);
        queue.enQueue(3);
        queue.enQueue(4);

        System.out.println("size：" + queue.size());

        System.out.println("出佇列：" + queue.deQueue());
        System.out.println("出佇列：" + queue.deQueue());
        System.out.println("出佇列：" + queue.deQueue());
        System.out.println("出佇列：" + queue.deQueue());

        System.out.println("刪完重新新增==============");
        queue.enQueue(11);
        queue.enQueue(22);
        queue.enQueue(33);
        queue.enQueue(44);

        System.out.println("size：" + queue.size());

        System.out.println("出佇列：" + queue.deQueue());
        System.out.println("出佇列：" + queue.deQueue());
        System.out.println("出佇列：" + queue.deQueue());
        System.out.println("出佇列：" + queue.deQueue());
    }

size：4
出佇列：1
出佇列：2
出佇列：3
出佇列：4
刪完重新新增==============
size：4
出佇列：11
出佇列：22
出佇列：33
出佇列：44

好了，java佇列的簡單實現就介紹到這裡。

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