[НП] лаб4.3 Генерички ред

/*Генеричко програмирање (4)
Генерички ред Problem 3 (0 / 0)
Треба да се развие класа Queuе која претставува податочна структура ред, a во позадина e имплементирана како поврзана
листа. Прво треба да се напише класа за еден елемент во листата (еден јазел) Node. Kласаta Node треба да има еден
генерички параметар Т кој се однесува на елементот во јазелот и една референца кон следниот јазел во листата. Поформално
класата Node треба да ги нуди следниве методи:

Node(T element, Node<T> next) - конструктор кој ги иницијализира двете променливи
getElement():T
getNext():Node<T>
setNext(Node<T> next)
Користејќи ја класата Node ја пишуваме класата Queue со следниве методи:

Queue() – креира нов празен ред
isEmpty():boolean - враќа true, ако редот е празен (не содржи ниеден елемент)
enqueue(T element) - го додава елементот на крајот на редот
dequeue():T - го отстранува елементот на почеток од редот и истиот го враќа, доколку редот е празен фрла исклучок
EmptyQueueException
peek():T - го враќа елементот на почетокот од редот (не ја менува листата), доколку редот е празен фрла исклучок
EmptyQueueException
inspect():T - го враќа елементот на крајот на редот (не ја менува листата), доколку редот е празен фрла исклучок
EmptyQueueException
count():int - го враќа бројот на елементи во редот
Забелешка: Класата Queue има еден генерички параметар кој се однесува на типот не елементи кои се чуваат во редот.

**Важно: Не смее да се користат готови податочни структури како ArrayList или LinkedList, за да се имплементира
класата Queue**.

Sample input
0 0

Sample output
Queue empty? - true
Queue count? - 0
Queue enqueue 0
Queue empty? - false
Queue count? - 1
Queue dequeue? - 0
Queue empty? - true
Queue count? - 0
*/

import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;

class EmptyQueueException extends Exception {}

class Node<T> {
    private T element;
    private Node<T> next;

    public Node(T element, Node<T> next) {
        this.element = element;
        this.next = next;
    }

    public T getElement() {
        return element;
    }

    public Node<T> getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Node<T> next) {
        this.next = next;
    }
}


class Queue<T> {
    private Node<T> first;
    private Node<T> last;
    private int count;

    public Queue() {
        first = null;
        last = null;
        count = 0;
    }

    public boolean isEmpty(){
        return first == null;
    }

    public void enqueue(T element){
        if (isEmpty()){
            first = last = new Node<>(element,null);
        }
        else {
            last.setNext(new Node<>(element,null));
            last = last.getNext();
        }
        count++;
    }

    public T dequeue() throws EmptyQueueException{
        if (isEmpty())
            throw new EmptyQueueException();
        T element = first.getElement();
        first = first.getNext();
        count--;
        return element;
    }

    public T peek() throws EmptyQueueException{
        if (isEmpty())
            throw new EmptyQueueException();
        return first.getElement();
    }

    public T inspect() throws EmptyQueueException{
        if (isEmpty())
            throw new EmptyQueueException();
        return last.getElement();
    }

    public int count(){
        return count;
    }
}


public class QueueTest {


    public static void main(String[] args) throws EmptyQueueException {
        Scanner jin = new Scanner(System.in);
        int k = jin.nextInt();
        if ( k == 0 ) { //Simple test case with one int element
            int t = jin.nextInt();
            Queue<Integer> queue = new Queue<Integer>();
            System.out.println("Queue empty? - "+queue.isEmpty());
            System.out.println("Queue count? - "+queue.count());
            System.out.println("Queue enqueue "+t);
            queue.enqueue(t);
            System.out.println("Queue empty? - "+queue.isEmpty());
            System.out.println("Queue count? - "+queue.count());
            System.out.println("Queue dequeue? - "+queue.dequeue());
            System.out.println("Queue empty? - "+queue.isEmpty());
            System.out.println("Queue count? - "+queue.count());
        }
        if ( k == 1 ) { //a more complex test with strings
            Queue<String> queue = new Queue<String>();
            int counter = 0;
            while ( jin.hasNextInt() ) {
                String t = jin.next();
                queue.enqueue(t);
                ++counter;
            }
            for ( int i = 0 ; i < counter ; ++i ) {
                System.out.println(queue.dequeue());
            }
            queue.enqueue(jin.next());
            System.out.println("Queue inspect? - "+queue.inspect());
            System.out.println("Queue peek? - "+queue.peek());
            queue.enqueue(queue.dequeue());
            queue.enqueue(jin.next());
            System.out.println("Queue inspect? - "+queue.inspect());
            System.out.println("Queue peek? - "+queue.peek());
        }
        if ( k == 2 ) {
            Queue<String> queue = new Queue<String>();
            String next = "";
            int counter = 0;
            while ( true ) {
                next = jin.next();
                if ( next.equals("stop") ) break;
                queue.enqueue(next);
                ++counter;
            }
            while ( !queue.isEmpty() ) {
                if ( queue.count()<counter) System.out.print(" ");
                System.out.print(queue.dequeue());
            }
        }
        if ( k == 3 ) { //random testing
            Queue<Double> queue = new Queue<Double>();
            LinkedList<Double> java_queue = new LinkedList<Double>();
            boolean flag = true;
            int n = jin.nextInt();
            for ( int i = 0 ; i < n ; ++i ) {
                double q = Math.random();
                if ( q < 0.5 ) {
                    double t = Math.random();
                    queue.enqueue(t);
                    java_queue.addFirst(t);
                }
                if ( q < 0.8&&q >= 0.5 ) {
                    if ( ! java_queue.isEmpty() ) {
                        double t1 = java_queue.removeLast();
                        double t2 = queue.dequeue();
                        flag &= t1==t2;
                    }
                    else {
                        flag &= java_queue.isEmpty()==queue.isEmpty();
                    }
                }
                if ( q < 0.9 && q >= 0.8 ) {
                    if ( ! java_queue.isEmpty() ) {
                        double t1 = java_queue.peekLast();
                        double t2 = queue.peek();
                        flag &= t1==t2;
                    }
                    else {
                        flag &= java_queue.isEmpty()==queue.isEmpty();
                    }
                }
                if ( q < 1 && q >= 0.9 ) {
                    if ( ! java_queue.isEmpty() ) {
                        double t1 = java_queue.peekFirst();
                        double t2 = queue.inspect();
                        flag &= t1==t2;
                    }
                    else {
                        flag &= java_queue.isEmpty()==queue.isEmpty();
                    }
                }
                flag &= java_queue.size()==queue.count();
            }
            System.out.println("Compared to the control queue the results were the same? - "+flag);
        }
        if ( k == 4 ) { //performance testing
            Queue<Double> queue = new Queue<Double>();
            int n = jin.nextInt();
            for ( int i = 0 ; i < n ; ++i ) {
                if ( Math.random() < 0.5 ) {
                    queue.enqueue(Math.random());
                }
                else {
                    if ( ! queue.isEmpty() ) {
                        queue.dequeue();
                    }
                }
            }
            System.out.println("You implementation finished in less then 3 seconds, well done!");
        }
        if ( k == 5 ) { //Exceptions testing
            Queue<String> queue = new Queue<String>();
            try {
                queue.dequeue();
            }
            catch ( Exception e ) {
                System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
            }
            try {
                queue.peek();
            }
            catch ( Exception e ) {
                System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
            }
            try {
                queue.inspect();
            }
            catch ( Exception e ) {
                System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
            }
        }
    }

}