3-队列

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像栈一样,队列(queue)也是一种线性表,它的特性是先进先出,插入在一端,删除在另一端。就像排队一样,刚来的人入队(push)要排在队尾(rear),每次出队(pop)的都是队首(front)的人。如图1,描述了一个队列模型。

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和栈一样,队列也有数组实现和链表实现两种,两种实现都能给出快速的O(1)运行时间,区别在于链表实现指针域要占用空间,频繁的new和delete会消耗不少的时间开销,数组实现唯一的缺点是建立时要确定空间大小。

假如一个队列最多只能站10个人,当占满10个人后,第11个人就不能入队,这种情况成为溢出。而如果第一个人出队了,剩下的9个人依然还在原来的位置,队列里空出了一个位置,但第11个人还是不能入队,这种情况成为假溢出。克服假溢出有效的办法是使用循环队列。

循环队列就是把队尾和队首连接起来,形成一个环,队尾的下一个位置就是队首,这样可以有效的防止假溢出现象,但队列的实际容量已然固定。

队列的实现

队列的数组实现和栈差不多,不同的是,栈用top做下标,队列用front和rear作为下标。

/// 用链表实现的队列
public class YYQueue<T> {
    private var container = YYList<T>()
    
    public var count: Int { container.length }
    public var isEmpty: Bool { container.isEmpty }
    
    public func push(node: T) {
        container.append(node)
    }
    
    public func pop() -> T? {
        container.pop()
    }
    
    public func front() -> T? {
        container.head?.value
    }
    
    public func rear() -> T? {
        container.tail?.value
    }
    
    public func cleanup() {
        container.cleanup()
    }
}

/// 用数组实现的队列
public class YYQueue2<T> {
    private var container = [T]()
    
    public var count: Int { container.count }
    public var isEmpty: Bool { container.isEmpty }
    
    public func push(node: T) {
        container.append(node)
    }
    
    public func pop() -> T? {
        container.removeFirst()
    }
    
    public func front() -> T? {
        container.first
    }
    
    public func rear() -> T? {
        container.last
    }
    
    public func cleanup() {
        container.removeAll()
    }
}
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