手写数据结构-基于动态数组的队列

1.队列基础

• 队列是一种先进先出的数据结构（先到先得 First In First Out）
• 队列也是一种线性结构
• 相比于数组，队列对应的操作是数组的子集
• 只能从一端（队尾）添加元素，从另一端（队首）取出元素

2.手写基于动态数组的队列及复杂度分析

package com.tc.javabase.datastructure.array.queue;

import com.tc.javabase.datastructure.array.ArrayList;
import com.tc.javabase.datastructure.queue.Queue;

/**
 * 基于动态数组实现的队列
 *
 *  结构特性：先进先出
 *
 * 采用头指针和尾指针的方式实现基于静态数组的循环队列
 *  * 时间复杂度分析：
 *  *  入队：O(1)
 *  *  出队：O(n)
 *  *  查询队首元素:O(1)
 *
 * @param <E>
 */
public class ArrayQueue<E> implements Queue<E> {

    private ArrayList<E> arrayList;

    public ArrayQueue(int capacity){
        arrayList = new ArrayList<>(capacity);
    }

    public ArrayQueue(){
        arrayList = new ArrayList<>();
    }

    @Override
    public int getSize(){
        return arrayList.getSize();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty(){
        return arrayList.isEmpty();
    }

    public int getCapacity(){
        return arrayList.getCapacity();
    }

    /**
     * 入队
     * 时间复杂度:O(1)
     * @param e
     */
    @Override
    public void enqueue(E e){
        arrayList.addLast(e);
    }

    /**
     * 出队
     * 时间复杂度:O(n)
     * @return
     */
    @Override
    public E dequeue(){
        return arrayList.removeFirst();
    }

    /**
     * 查询队首元素
     * 时间复杂度: O(1)
     * @return
     */
    @Override
    public E getFront(){
        return arrayList.getFirst();
    }

    @Override
    public String toString(){
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append("Queue: ");
        res.append("front [");
        for(int i = 0; i < arrayList.getSize() ; i ++){
            res.append(arrayList.get(i));
            if(i != arrayList.getSize() - 1)
                res.append(", ");
        }
        res.append("] tail");
        return res.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {

        ArrayQueue<Integer> queue = new ArrayQueue<>();
        for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++){
            queue.enqueue(i);
            System.out.println(queue);
            if(i % 3 == 2){
                queue.dequeue();
                System.out.println(queue);
            }
        }
    }
}

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