Java实现队列类:FIFO数据结构与示例代码

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"这篇文档介绍了如何在Java中编写一个队列类,利用Vector类实现基本的队列操作,包括入队、出队、查看队首元素、检查队列是否为空、清空队列以及查找元素位置。" 在Java编程中,队列是一种线性数据结构,遵循“先进先出”(First In First Out, FIFO)的原则。队列的主要特点是元素的添加(入队)发生在队尾,而删除(出队)发生在队首。队列在很多算法和系统设计中都有广泛的应用,如任务调度、缓冲区管理等。 在提供的代码中,创建了一个名为`Queue`的类,该类继承自Java的`Vector`类。`Vector`类是一个动态数组,能够方便地进行元素的增删操作,非常适合用来实现队列。以下是这个`Queue`类中实现的队列操作方法: 1. enq(x):入队操作,将值为`x`的元素添加到队列的末尾。这通过调用`Vector`类的`addElement`方法实现。 2. deq():出队操作,从队列的头部移除并返回一个元素。首先检查队列是否为空,如果为空则抛出`EmptyQueueException`异常。然后,获取并删除索引为0的元素,即队首元素,使用`elementAt`和`removeElementAt`方法。 3. front():查看队首元素,不移除。同样需要检查队列是否为空,如果不为空,则返回索引为0的元素。 4. empty():检查队列是否为空,如果`Vector`对象的`isEmpty`方法返回`true`,表示队列为空。 5. clear():清空队列,调用`Vector`的`removeAllElements`方法清除所有元素。 6. search(x):查找元素`x`在队列中距离队首最近的位置,如果不存在则返回-1。利用`Vector`的`indexOf`方法查找元素的索引。 此外,还定义了一个名为`EmptyQueueException`的异常类,当尝试从空队列中出队或查看队首元素时,会抛出这个异常。 需要注意的是,由于队列操作可能会涉及到并发访问,所以`Queue`类中的这些方法都使用了`synchronized`关键字进行同步控制,以确保多线程环境下的正确性。这段代码在JDK1.1.5环境下已经通过了编译,但在更现代的Java版本中,可能需要考虑使用`Deque`接口和`ArrayList`等更高效的实现方式,以获得更好的性能和更现代的API支持。