基于链表结构实现先进先出 队列

上文中讲到了如何基于链表结构实现一个栈的数据结构，参考:下压堆栈（链表实现）,本篇介绍如何如何实现队列结构。

队列应用：

• 生活中各种排队场景：食堂排队，银行排队。。。排队意味着公平。VIP除外
• 常言道：先来后到，先到先得。都是一种队列思想

实现思路：

• 定义两个实例变量，first和last，分别指向链表的表头和表尾，同时代表队列的队头和队尾。
• 队列规定，队尾只许插入元素，队头只许删除元素，也就是说，新来的结点元素放在表尾（入队），而要从队列中取出元素（出队），只许在表头取。
  

直接上代码：

import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author zhangjinglong
 * @date 2019-06-11-20:21
 * 先进先出队列  链表实现
 */

public class Queue<Item> implements Iterable<Item> {
    private Node first;//指向最早添加的结点的链接 表头
    private Node last;//指向最近添加的结点的链接 表尾
    private int N;//队列中的元素数量
    private class Node{
        //定义了链表结点的嵌套类
        Item item;//保存数据的值
        Node next;//指向链表的下个结点
    }

    public boolean isEmpty(){
        return first==null; //或者用  N==0

    }

    public int size(){return N;}

    public void enqueue(Item item){
       //向表尾添加元素
       Node oldlast=last;//定义变量暂时保存原来的表尾
       last=new Node();//创建一个新结点，引用赋给last
       last.item=item;
       last.next=null;
       if(isEmpty()) first=last;//如果队列中没有元素，则first和last都指向同一个结点
        else oldlast.next=last;//将队尾的next值指向新的结点
        N++;//队列元素+1
    }

    public Item dequeue(){
        //从表头删除元素
        Item item=first.item;//创建变量保存表头元素
        first=first.next;//移除表头结点
        if(isEmpty()) last=null;//如果队列为空，则last也赋值为null
        N--;
        return item;


    }

    public Iterator<Item> iterator(){//实现Iterable的接口方法
        return new ListIterator();

    }
    private class ListIterator implements Iterator<Item>{//定义返回的迭代器
        private Node current=first;//复制一份头结点引用，初始化current
        public boolean hasNext(){return current.next!=null;}
        public void remove(){}
        public Item next(){
            Item item=current.item;//保留当前指向结点的值，用以返回
            current=current.next;//指向下一结点
            return item;
        }

    }

    //测试用例
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个队列并操作字符串入列或出列
        Queue<String> q=new Queue<>();
        Scanner scanner= new Scanner(System.in);

        while(true){
            if(scanner.hasNext()){
                String item=scanner.next();
                if(item.equals("!")){// !表示终止输入
                    break;
                }else if( item.equals("-")){
                    if(q.isEmpty()){
                        System.out.println("the queue is empty!");
                    }else{
                        System.out.println(q.dequeue()+ " ");
                    }
                }else{
                    q.enqueue(item);
                }

            }
        }

        System.out.println("（"+q.size()+ " left on queue)");
    }

}