java多线程：java队列详解

队列是一种特殊的线性表，它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。

在队列这种数据结构中，最先插入的元素将是最先被删除的元素；反之最后插入的元素将是最后被删除的元素，因此队列又称为“先进先出”（FIFO—first in first out）的线性表。

队列空的条件：front=rear

队列满的条件： rear = MAXSIZE

队列的数组实现

队列可以用数组Q[1…m]来存储，数组的上界m即是队列所容许的最大容量。在队列的运算中需设两个指针：head，队 头指针，指向实际队头元素的前一个位置；tail，队尾指针，指向实际队尾元素所在的位置。一般情况下，两个指针的初值设为0，这时队列为空，没有元素。 数组定义Q[1…10]。Q(i) i=3,4,5,6,7,8头指针head=2，尾指针tail=8。队列中拥有的元素个数为:L=tail-head现要让排头的元素出队，则需将头指 针加1。即head=head+1这时头指针向上移动一个位置，指向Q(3)，表示Q(3)已出队。如果想让一个新元素入队，则需尾指针向上移动一个位 置。即tail=tail+1这时Q(9)入队。当队尾已经处理在最上面时，即tail=10，如果还要执行入队操作，则要发生"上溢"，但实际上队列中 还有三个空位置，所以这种溢出称为"假溢出"。

克服假溢出的方法有两种。一种是将队列中的所有元素均向低地址区移动，显然这种方法是很浪费时间的；另一种方法是将数组存储区看成是一个首尾相接的环形区域。当存放到n地址后，下一个地址就"翻转"为1。在结构上采用这种技巧来存储的队列称为循环队列。

队列和栈一样只允许在断点处插入和删除元素。

循环队的入队算法如下：

1、tail=tail+1；

2、若tail=n+1，则tail=1；

3、若head=tail尾指针与头指针重合了，表示元素已装满队列，则作上溢出错处理；

4、否则，Q(tail)=X，结束（X为新入出元素）。

队列和栈一样，有着非常广泛的应用。

注意：（1）有时候队列中还会设置表头结点，就是在对头的前面还有一个结点，这个结点的数据域为空，但是指针域指向对头元素。

（2）另外，上面的计算还可以利用下面给出的公式cq.rear=(cq.front+1)/max;

当有表头结点时，公式变为cq.rear=(cq.front+1)/（max+1）。

队列的链表实现

在队列的形成过程中，可以利用线性链表的原理，来生成一个队列。

基于链表的队列，要动态创建和删除节点，效率较低，但是可以动态增长。

队列采用的FIFO(first in first out)，新元素（等待进入队列的元素）总是被插入到链表的尾部，而读取的时候总是从链表的头部开始读取。每次读取一个元素，释放一个元素。所谓的动态创 建，动态释放。因而也不存在溢出等问题。由于链表由结构体间接而成，遍历也方便。

队列的基本运算

（1）初始化队列 Qini (Q)

（2）入队 QADD(Q,X)　（3）出队 QDel(Q,X)

（4）判断队列是否为空 qempty(Q)

（5）判断队列是否为满qfull(Q)

操作	类型	作用	返回值	例子
length(s)	函数	求字符串s的长度	整型	s:='123456789'; l:=length(s);{l的值为9}
copy（s,w,k)	函数	复制s中从w开始的k位	字符串	s:='123456789'; s1:=copy(s,3,5);{s1的值是'34567'}
val(s,k,code)	过程	将字符串s转为数值，存在k中；code是错误代码	​	var s:string;k,code:integer; begin s:='1234'; val(s,k,code); write(k);{k=1234}
str(i,s)	过程	将数值i转为字符串s	​	i:=1234; str(i,s); write(s);{s='1234'}
Delete(s,w,k)	过程	在s中删除从第w位开始的k个字符	​	s := 'Honest Abe Lincoln'; Delete(s,8,4); Writeln(s); { 'Honest Lincoln' }
Insert(s1, S, w)	过程	将s1插到s中第w位	​	S := 'Honest Lincoln'; Insert('Abe ', S, 8); { 'Honest Abe Lincoln' }
Pos(c, S)	函数	求字符c在s中的位置	整型	S := ' 123.5'; i :=Pos(' ', S);{i的值为1}
+	运算符	将两个字符串连接起来	​	s1:='1234'; s2:='5678'; s:=s1+s2;{'12345678'}

在STL中，对队列的使用很是较完美

Data_structures

▪ 集合	▪ 容器
▪ 数组	▪ 关联数组	▪ Multimap	▪ 集
▪ 多重集	▪ 散列表	▪ 树状数组

▪ 列表	▪ 链表	▪ 队列	▪ 堆栈
▪ 循环队列	▪ 跳跃列表
▪ 树	▪ 二叉查找树	▪ 堆	▪ 线段树
▪ 红黑树	▪ AVL树

▪ 图	▪ 有向无环图	▪ 二元决策图	▪ 无向图

扩展阅读：