JAVA基础 队列

排队取奶茶

时间限制：1.000S  空间限制：128MB

题目描述

假设有一家奶茶店，现在有一些人在排队等待取奶茶，同时也有人在取奶茶。 请你设计一个程序模拟这种情况下的奶茶队列管理。

假设每个人取奶茶的时间非常短，可以忽略不计，只需要考虑队列中的操作。 

队列操作说明： 

1. 当操作为 1 时，表示有人已经取走奶茶，从队列中删除该人的信息。
2. 当操作为 2 时，表示有新人加入排队，将该人的信息加入队列。 

在一系列操作之后，你需要回答：下一个取奶茶的人是谁？

输入描述

第一行有一个整数 n，代表初始队列有 n 个人。 

第二行有 n 个字符串，代表当前奶茶队列中的人。 

第三行为一个整数 m，代表接下来将会有 m 次操作。 

接下来一共有 m 行，代表共有 m 次操作。 

如果是操作 1，那么该行只会有一个数字，代表有人取走了奶茶。
如果是操作 2，那么该行有一个数字和一个字符串，第一个数字 2 表示有人加入了奶茶队列，第二个字符串代表新加入的奶茶队列的人。

输出描述

输出只有一行，为下一个取奶茶的人。 如果已经没有去奶茶的人了，输出“There are no more people in the queue.”。

输入示例

5
Giselle Winter Aubree Wrenley Royalty
3
1
1
2 Andrew

输出示例

Aubree

 

JAVA代码实现:

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        Queue queue = new LinkedList<>();

        // 将输入的元素依次加入队列
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            queue.add(sc.next());
        }

        int m = sc.nextInt();
        int opt;
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            opt = sc.nextInt();
            if (opt == 1 && !queue.isEmpty()) {
                // 如果opt为1且队列不为空，则移除队头元素
                queue.poll();
            } else {
                // 否则，将输入的元素加入队列
                queue.add(sc.next());
            }
        }

        if (queue.isEmpty()) {
            System.out.println("There are no more people in the queue.");
        } else {
            System.out.println(queue.poll()); // poll()操作取出队头元素
        }
    }
}

队列，顾名思义，和排队的队列结构是类似的，在排队的过程中，想要加入队列，需要在队伍的最后一位（也被称为队尾）入队，想要离开队列，需要从队伍的第一位（也被称为队头）出队。

从图中可以看出，队列在队尾那一侧进行插入操作（入队），在队头那一侧进行删除操作（出队），而且是先进先出FIFO(最先进入队列的元素将首先被移除)。

队列在计算机领域中应用也十分广泛，比如在网络通信中，请求和响应通常以队列的形式进行排队，以确保数据按照正确的顺序进行传输，又比如说不同进程可以通过消息队列来传递数据和消息。

除了队列之外，还有双端队列这种数据结构，双端队列允许在队列的两端（前端和后端）都能进行插入（添加元素）和删除（移除元素）操作，结合了队列（先进先出，FIFO）和栈（后进先出，LIFO）的特性，因此可以使用双端队列来实现队列这种结构，这使得它拥有更多的应用场景。

队列的操作

在Java中想要创建队列，通常需要导入 java.util.Queue 接口，然后选择具体的队列实现类（例如 ArrayDeque 或 LinkedList）来创建队列对象。

 LinkedList 除了用来实现链表之外，也可以用来实现栈或队列，如果你的主要操作是在队列的两端进行添加和删除操作，使用ArrayDeque 更合适。如果你需要在队列中间频繁插入和删除元素，LinkedList 更适合。

• java.util.Queue：队列接口，定义了队列的基本操作。

• java.util.LinkedList：使用链表实现的队列，实现了Queue接口。

• java.util.ArrayDeque：使用数组实现的双端队列，同样也实现了Queue接口。

import java.util.Queue;
import java.util.ArrayDeque; // 如果要使用 ArrayDeque 实现队列

import java.util.Queue;
import java.util.LinkedList; // 如果要使用 LinkedList 实现队列

对应的，创建队列也有两种方式

Queue queue = new LinkedList<>(); // 使用LinkedList实现队列

Queue queue = new ArrayDeque<>(); // 使用ArrayDeque实现队列

队列的常用操作主要有以下几种：

• isEmpty(): 判断队列是否为空，如果队列为空返回true， 否则返回false
• add(): 入队操作，将新的元素添加到队列的尾部。
• poll()： 出队操作，获取并移除队列的头部元素。
• peek(): 访问队列的头部元素，但不会将其移除。
• size(): 获取队列的长度，即队列中元素的数量。

queue.add("Jack"); 
queue.add("Mike"); // 入队了两个名称字符串

String name = queue.poll(); // 移除队列头部的元素

String name = queue.peek(); // 获取队列头部的元素但是不会将其移除,如果队列为空，返回null

boolean isEmpty = queue.isEmpty(); //  如果队列为空，返回true；否则返回false

int queueSize = queue.size(); // 获取队列中元素的数量