队列的应用——火车重排（java实现）

---

问题描述

一列火车有n节车厢，每节车厢将停放在不同的车站。假定n个车站的编号为1~n，为了使一列火车在行驶途中每经过一个车站，就将车厢编号与车站编号一致的车厢卸下，所以给定一个乱序的车厢序列应配合缓冲轨道按车厢号从1-n顺序排放。

程序伪代码

1.初始化k个缓冲轨道;2.初始化即将要输出的火车编号 nowOut = 1;3.依次取出入轨的车厢号now;    3.1 如果now等于nowOut;        3.1.1 输出该车厢号;         3.1.2 nowOut++;    3.2 否则考察每个缓冲轨道的队头元素trackFirst        3.2.1 如果trackFirst等于nowOut            3.2.1.1 输出队头元素;            3.2.1.2 nowOut++;            3.2.1.3 继续处理now。    3.3 如果now和trackFirst不等于nowOut        3.3.1 考察每个缓冲轨道求出存在小于now的最大队尾元素的轨道号index        3.3.2 如果index存在，则将now放入index号队列        3.3.3 如果index不存在但是存在空轨道那么把now放入空轨道，否则输出无法重新排列。

火车重排过程

代码

package com.SimpleSort;import java.util.ArrayList;import java.util.LinkedList;public class TrainResort {    // 对k个队列进行初始化    public static ArrayList<LinkedList<Integer>> initTrackList(int k) {        ArrayList<LinkedList<Integer>> trackList = new ArrayList<LinkedList<Integer>>();        for (int i = 0; i < k; i++) {            trackList.add(new LinkedList<Integer>());        }        return trackList;    }    // 考察每个队列的对头元素    public static boolean testTrackFirst(int nowOut,            ArrayList<LinkedList<Integer>> trackList) {        for (int i = 0; i < trackList.size(); i++) {            LinkedList<Integer> track = trackList.get(i);            if (track.isEmpty()) {                continue;            }            int firstEle = track.getFirst();            if (firstEle == nowOut) {                System.out.print("输出" + nowOut);                track.removeFirst();                return true;            }        }        return false;    }    // 考察每个队列的队尾元素    public static boolean testTrackLast(int now,            ArrayList<LinkedList<Integer>> trackList) {        int maxLast = 0;        int index = -1;        for (int i = 0; i < trackList.size(); i++) {            LinkedList<Integer> track = trackList.get(i);            if (track.isEmpty()) {                continue;            }            int lastEle = track.getLast();            if (maxLast < lastEle && lastEle < now) {                maxLast = lastEle;                index = i;            }        }        if (index != -1) {            trackList.get(index).add(now);            return true;        }        return false;    }    // 判断是否存在空轨道    public static boolean testEmptyTrack(int now,            ArrayList<LinkedList<Integer>> trackList) {        for (int i = 0; i < trackList.size(); i++) {            LinkedList<Integer> track = trackList.get(i);            if (track.isEmpty()) {                track.add(now);                return true;            }        }        return false;    }    public static void main(String[] args) {        int[] arr = { 3, 6, 9, 2, 4, 7, 1, 8, 5 };        ArrayList<LinkedList<Integer>> trackList = initTrackList(2);        int nowOut = 1;        //依次处理待排项        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {            System.out.println();            int now = arr[i];            //如果当前项与即将输出的相符            if (now == nowOut) {                System.out.print("输出" + nowOut);                nowOut++;                continue;            }            //如果缓冲轨道中有队头元素与待输出项相符            if (testTrackFirst(nowOut, trackList)) {                nowOut++;                //继续判断缓冲轨道中是否有队头元素与待输出项相符                while(testTrackFirst(nowOut, trackList)){                    nowOut++;                }                //判断当前项与待输出项是否相符                if (now == nowOut) {                    System.out.print("输出" + nowOut);                    nowOut++;                    continue;                }                //将当前项插入合适的队尾                if (testTrackLast(now, trackList)) {                    continue;                }                //将当前项插入合适的空队。                if (testEmptyTrack(now, trackList)) {                    continue;                } else {                    System.out.println("无法重排");                }            }            if (testTrackLast(now, trackList)) {                continue;            }            if (testEmptyTrack(now, trackList)) {                continue;            } else {                System.out.println("无法重排");            }        }        //处理好待排项之后处理缓冲        while(nowOut <= arr.length){            testTrackFirst(nowOut, trackList) ;            nowOut++;        }    }}

---

欢迎学习，如有错误请及时联系本人修改。
希望指出本人不足共同进步
LLY19960418