如何在Java中实现大小受限的队列，以保存最后N个元素？

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介绍

队列是Java中的一个接口。它用于在一个端插入元素，并在另一个端移除元素。它使用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中实现大小受限队列的方法。

什么是Java中的大小受限队列？

大小受限队列是一个大小为N的固定大小的队列。它不能容纳超过其大小的元素。如果尝试推送更多数据，它将从前端移除元素。队列的大小固定为N。

大小受限队列使用LinkedList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个元素的大小受限队列

我们正在实现一个方法，通过覆盖队列的add()方法，将元素添加到大小受限队列，直到队列的最后大小。

大小受限队列的语法

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

代码中使用的方法语法

• add()= queue_name.add()

• size()= queue_name.size()

• peek()= queue_name.peek()

算法

步骤1：通过扩展LinkedList类初始化队列

步骤2：声明一个变量来检查队列的大小。

步骤3：重写add()方法：当队列达到其最大大小时，通过移除前端元素来添加新元素。

步骤4：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

在上面的代码中：

• 扩展LinkedList类以实现大小为4的大小受限队列pq。

• 定义一个变量QueueVariable来控制已定义队列的大小。

• 重写add方法，以便一次仅向队列pq添加4个元素。如果添加新元素，队列将移除前端元素。

• 向队列中添加0、1、2、3、4、5。pq将只存储4个元素，同时移除前端元素。生成的队列元素为[2, 3, 4, 5]。

• 从队列中移除前端元素2。现在，队列(pq)只有3个元素[3, 4, 5]，它还有一个新的数据空间。

• 再次向队列添加元素6和7。

• 队列pq只有一个空间，因此为了添加6和7，pq将移除头部元素[3]并存储[4, 5, 6, 7]

结论

我们实现了一种方法来在Java中定义大小为N的大小受限队列。我希望本教程对您有所帮助。