Java数据结构与算法 队列的初步认识（一）之数字解密

  问题是这样的，有一串数字，需要进行一系列的解码，解密规则是：首先将第1个数删除，紧接着第2个数放到这串数的末尾，再将第3个数删除并将第4个数放到这串数的末尾，再将第5个数删除……，直到剩下最后一个数，将最后一个数也删除。按照删除的顺序，把这些删除的数连再一起，就是得到的密码。 我们使用 631758924 作为样例，得到的结果应该是 615947283 。

  我们先来分析一下思路，这串数字就是一个队列，再排队，从头到尾，从前面开始，每次拿掉最前面的两个，第1个扔掉，第2个放到尾部。然后再考虑排在第3个和第4个的数，这满足 先进先出 的原理，所以是队列。

  具体过程是这样的：刚开始这串数是“6 3 1 7 5 8 9 2 4”，首先删除6并将3放到这串数的末尾，这串数跟新为“1 7 5 8 9 2 4 3”，依次这样操作后，最后剩下一个3，在将3放在末尾后，删除。

往前移一位

  这里我们使用了一个数组来保存着一串数字。解密的第一步是将第一个数删除，最简单的方法是将所有后面的数都往前面挪动一位，将前面的数覆盖。就好比我们排队买票，最前面的人买好离开了，后面所有的人就需要往全部向前面走一步，补上之前的空位，但是这样的做法很耗费时间。

在这里，我们引入两个整型变量 head 和 tail 。head用来记录队列的队首（即第一位），tail用来记录队列的队尾（即最后一位）的下一个位置（这样可以避免head和tail重复带来的麻烦，并规定队首和队尾重合时，队列为空）。

head到tail（3到4）是队列的有效数字

现在就上操作流程图和实例代码。

注：q的下标往前移动一位，即q[1]是q[0]

实例代码

这里使用了高效率的System数组拷贝方法，使的在原密码的最后一个数字后面还有多的空间给前面的数字排队。

得到一个容器

head和tail

删除一个数时，可以使用另一个数组来保存，这里直接使用了打印在控制台上来输出显示。我们使用循环来打印密码的每一个数字，直到当head与tail相等时，代表队列为空，跳出循环。

依次输出显示

现在我们来总结一下队列的概念，队列使一种特殊的线性结构，它只允许在队列的首部（head）进行删除操作，这称为“出队”，而在队列的尾部（tail）进行插入操作，这称为“入队”。当队列中没有元素时（即head == tail），称为空队列。队列就像上面提到的排队买票一样，在整个队列中，新来的人总是站在队列的最后面，来得越早的人越靠前，也能越早买到票，就是先来的人先服务，我们称为“先进先出”（First In First Out，FIFO）原则。队列将时我们以后要学习的广搜（BFS）以及 Bellman-Ford最短路径 算法的核心数据结构。

  所以，我们现在可以将队列的三个基本元素（一个数组，两个变量）封装为一个类。如下。

一个简单的队列

到这里，我们使用一个封装好了的简单队列来实现这个问题。这里才用内部类的方式封装，方便主函数调用。

实例代码

输入和输出