Java 如何实现大小限制的队列，该队列保存最后N个元素

介绍

队列是Java中的一种接口。它用于在一端插入元素并从另一端移除元素。它使用先进先出（FIFO）原则进行处理。队列扩展了集合框架，并在Java.util接口中定义。

在本教程中，我们将了解在Java中实现大小限制队列的方法。

什么是Java中的大小限制队列

大小限制队列是一个具有固定大小N的队列。它不能容纳超过其大小的元素。如果尝试插入更多的数据，它将从队列的前端删除元素。队列的大小N是固定的。

大小限制队列使用链表类实现，并具有Java中简单队列的所有基本方法。

在Java中实现保存最后N个元素的大小限制队列

我们正在实现一个方法，通过重写队列的add()方法将元素添加到大小限制队列的最后一个大小。

大小限制队列的语法

Queue<data_type> queue_name = new SizeLimitedQueue<>()

代码中使用的方法的语法

• add() = queue_name.add()

• size() = queue_name.size()

• peek() = queue_name.peek()

步骤

第一步 : 通过扩展链表类来初始化一个队列

第二步 : 声明一个变量来检查队列的大小。

第三步 : 重写add()方法：当队列达到最大大小时，通过移除前一个元素来添加一个新元素。

第四步 : 打印队列。

示例

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class SVQ  {
   //size limited queue extends the Linked List class
   public static class SizeLimitedQueue<E> extends LinkedList<E> {

      //declaring a variable of size limited queue to check the queue size
      private int QueueVariable;

      //initializing the constructor method
      public SizeLimitedQueue(int QueueVariable) {
         this.QueueVariable = QueueVariable;
      }

      //overriding the add() method of Queue, so that Queue adds elements to the QueueVariable else                           remove the front element and add a new element.       
      @Override
      public boolean add(E o) {

         //remove front element, if Queue reached its maximum size
         while (this.size() == QueueVariable) {

            super.remove();
         }
         super.add(o);
         return true;
      }
   }

   public static void main(String[] args) {
      //initializing a Size limited queue of size 4
      Queue<Integer> sq = new SizeLimitedQueue<>(4);

      //adding elements {0, 1, 2, 3, 4, 5} to the queue
      for (int x = 0; x < 6; x++)

      sq.add(x);

      //Printing size of the Queue      
      int size = sq.size();
      System.out.println("Size of queue-" + size);

      //Printing Queue elements and Queue has {2, 3, 4, 5} and {0, 1} are removed due to size of the      queue
      System.out.println("Elements of queue " + sq);

      //removing queue front element
      int h = sq.remove();
      System.out.println("Removed element-" + h);
      System.out.println("Elements of queue " + sq);

      // print head of the Queue  
      int hq = sq.peek();
      System.out.println("Head of queue-" + hq);

      //adding 6,7 to the queue 
      for (int x = 6; x < 8; x++)
      sq.add(x);

      System.out.println("Elements of queue " + sq);

   }
}

输出

Size of queue-4
Elements of Queue [2, 3, 4, 5]
Removed element-2
Elements of queue [3, 4, 5]
Head of queue-3
Element of queue [4, 5, 6, 7]

解释

在上述代码中：

• 扩展了一个链表类来实现大小为4的有限队列pq。

• 定义了一个变量 QueueVariable 来控制定义的队列的大小。

• 重写了 add 方法，这样在队列 pq 中一次只能添加4个元素。如果添加了新元素，则队列会移除最前面的元素。

• 将0、1、2、3、4、5添加到队列中。pq将只保留4个元素，并移除最前面的元素。最终队列元素为[2,3,4,5]。

• 从队列中移除最前面的元素2。现在队列(pq)只剩下3个元素[3,4,5]，还有一个空闲位置。

• 再次将元素6和7添加到队列中。

• 队列 pq 只有一个空闲位置，所以为了添加6和7，队列会移除头元素[3]并存储[4,5,6,7]。

结论

我们在Java中实现了定义大小为N的有限队列的方法。希望这个教程对你有用。