Java の固定長キューの実装方法

2年 ago
海斗, 葵
1 minute

固定長のキューを実装するには、Java の配列とループを使用します。以下はその簡単なコード例です。

public class FixedSizeQueue {
    private int[] queue;
    private int front;
    private int rear;
    private int size;
    private int capacity;

    public FixedSizeQueue(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        queue = new int[capacity];
        front = 0;
        rear = -1;
        size = 0;
    }

    public void enqueue(int item) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("Queue is full");
        }
        rear = (rear + 1) % capacity;
        queue[rear] = item;
        size++;
    }

    public int dequeue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("Queue is empty");
        }
        int item = queue[front];
        front = (front + 1) % capacity;
        size--;
        return item;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    public boolean isFull() {
        return size == capacity;
    }

    public int getSize() {
        return size;
    }
}

このサンプルでは、キューを表す配列を使用して、2つのポインタ(frontとrear)でキューの先頭と末尾の位置を記録し、変数sizeでキュー内の要素数を記録し、変数capacityでキューの最大容量を記録します。

enqueue()メソッドはキューに要素を追加するために使用され、まずキューがいっぱいになっているかどうかをチェックし、いっぱいだった場合は例外をスローし、そうでない場合はrearポインタを1つ先へ移動して新しい場所に要素を追加します。

dequeue()メソッドはキューから要素を削除するために使用されます。最初にキューが空かどうかを確認し、空の場合は例外をスローします。そうでない場合は、frontポインタを1つ後ろに移動させ、元々のfrontポインタ位置にあった要素を返します。

isEmpty()メソッドはキューが空かどうかを調べ、キュー内の要素数が0であればtrueを返し、そうでなければfalseを返します。

isFull()メソッドは、キューがいっぱいかどうかを検査します。キュー内の要素数が最大容量と同じ場合は、trueを返し、そうでなければfalseを返します。

getSize()メソッドはキューの中の要素の数を取得するために使われます。

使用例：

FixedSizeQueue queue = new FixedSizeQueue(5);
queue.enqueue(1);
queue.enqueue(2);
queue.enqueue(3);
queue.enqueue(4);
queue.enqueue(5);

System.out.println(queue.getSize()); // 输出：5

System.out.println(queue.dequeue()); // 输出：1
System.out.println(queue.dequeue()); // 输出：2

queue.enqueue(6);
queue.enqueue(7);

System.out.println(queue.getSize()); // 输出：5
System.out.println(queue.isFull()); // 输出：true

このサンプルコードは、サイズの固定されたキューとして 5 つの固定長を使用してFixedSizeQueueクラスの使用方法と、キューの操作方法を示しています。

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