标签:head return String 队列 item tail 06
06_队列
什么是队列
先进者先出,这就是典型的队列结构。
栈的操作:入栈(push())、出栈(pop())
队列的操作:入队(enqueue())、出队(dequeue())
队列和栈一样,也是一种操作受限的线性表数据结构。
顺序队列和链式队列
基于数组实现——顺序队列
基于链表实现——链式队列
顺序队列的实现
public class ArrayQueue {
private String[] items;
private int n = 0;
private int head = 0;
private int tail = 0;
// 申请一个大小为capacity的数组
public ArrayQueue(int capacity) {
items = new String[capacity];
n = capacity;
}
// 入队
public boolean enqueue(String item) {
// 如果tail = n则表示队列已经满了
if (tail == n) return false;
item[tail] = item;
++tail;
return true;
}
// 出队
public String dequeue() {
// 如果head = tail 表示队列为空
if (head == tail) return null;
String ret = items[head];
++head;
return ret;
}
}
操作示意图:
弊端:随着不停地进行入队、出队操作,head和tail都会持续向后移动。当tail移动到最右边,即使数组中还有空闲空间,也无法继续往队列中添加数据了。
解决方法:进行数据搬迁。
在入队之前进行判断: 修改入队代码:
public boolean enqueue(String item) {
// 当tail == n && head == 0的时候,表示整个队列都被占满了
// 否则进行数据搬迁
if (tail == n) {
if (head == 0) return false;
for (int i = head; i < tail; ++i) {
item[i - head] = items[i];
}
// 搬迁完之后重新更新Head和tail
tail -= head;
head = 0;
}
item[tail] = item;
++tail;
return true;
}
链式队列的实现
道理同上,只是多了一个指针的概念
循环队列
解决数据搬迁的问题
结构示意图:
关键:确定好队空和队满的判定条件
队列为空的判断条件:
head == tail
队列满的判断条件:
(tail + 1) % n == head
代码示例:
public class CircularQueue {
private String[] items;
private int n = 0;
private int head = 0;
private int tail = 0;
public CircularQueue(int capacity) {
items = new String[capacity];
n = capaticy;
}
public boolean enqueue(String item) {
// 队列满
if ((tail + 1) % n == head) return false;
items[tail] = item;
tail = (tail + 1) % n;
return true;
}
public String dequeue() {
// 队列空
if (head == tail) return null;
String ret = items[head];
head = (head + 1) % n;
return ret;
}
}
阻塞队列和并发队列
阻塞队列
其实就是在队列的基础上增加了阻塞的操作。
典型:"生产者-消费者模型"
在队列为空的时候,从队头取数据会被阻塞;
如果队列已经满了,那么插入数据的操作就会被阻塞,知道队列中有空闲位置后再插入数据,然后再返回。
结构示意图:
并发队列
即线程安全的队列。最简单的实现方式就是直接在enqueue()、dequeue()方法上加锁,但是锁粒度大并发度会比较低,同一时刻仅允许一个存或者取操作。实际上,基于数组的循环队列,利用CAS原子操作,可以实现非常高效的并发队列。这也是循环队列比链式队列应用更加广泛的原因。
问题
当线程池没有空闲线程时,新的任务请求线程资源时,线程池该如何处理?各种处理策略是如何实现的?
一般两种处理策略:
-
非阻塞处理:直接拒绝任务请求。
-
阻塞排队:将请求进行排队,等到有空闲线程时,取出排队的请求继续处理
如何存储排队请求:
-
基于数组实现的有界队列,队列大小有限,所以线程池中排队的请求超过队列大小时,接下来的请求就会被拒绝,这种方式对响应时间敏感的系统更加合理。
-
基于链表实现的无界队列,但是可能会导致过多的请求排队等待,请求处理的响应时间过长。
-
实际上,对于大部分资源有限的场景,当没有空闲资源时,基本上都可以通过“队列”这种数据结构来实现请求排队。
总结
标签:head,return,String,队列,item,tail,06 来源: https://www.cnblogs.com/l12138h/p/16413010.html
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