JAVA算法与数据结构——数组模拟队列（2）

数组模拟环形队列

对前面的数组模拟队列的优化，充分利用数组. 因此将数组看做是一个环形的。(通过取模的方式来实现即可)
分析说明：

1. 尾索引的下一个为头索引时表示队列满，即将队列容量空出一个作为约定,这个在做判断队列满的 时候需要注意 (rear + 1) % maxSize == front 满]
2. rear == front [空]
3. 分析示意图:
   

class CircleArray { 
private int maxSize; // 表示数组的最大容量 
//front 变量的含义做一个调整： front 就指向队列的第一个元素, 也就是说 arr[front] 就是队列的第一个元素 
//front 的初始值 = 0 private int front;
//rear 变量的含义做一个调整：rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置. 因为希望空出一个空间做为约定. 
//rear 的初始值 = 0 
private int rear; // 队列尾 
private int[] arr; // 该数据用于存放数据, 模拟队列 
public CircleArray(int arrMaxSize) { 
maxSize = arrMaxSize; 
arr = new int[maxSize]; 
}

// 判断队列是否满 
public boolean isFull() { 
return (rear + 1) % maxSize == front; 
}
// 判断队列是否为空 
public boolean isEmpty() { 
return rear == front; 
}

// 添加数据到队列 
public void addQueue(int n) { 
// 判断队列是否满 
if (isFull()) { 
System.out.println("队列满，不能加入数据~"); 
return; 
}
//直接将数据加入 
arr[rear] = n; 
//将 rear 后移, 这里必须考虑取模 
rear = (rear + 1) % maxSize; 
}

// 获取队列的数据, 出队列 
public int getQueue() {
// 判断队列是否空 
if (isEmpty()) { 
// 通过抛出异常 
throw new RuntimeException("队列空，不能取数据"); 
}
// 这里需要分析出 front 是指向队列的第一个元素 
// 1. 先把 front 对应的值保留到一个临时变量 
// 2. 将 front 后移, 考虑取模 
// 3. 将临时保存的变量返回 
int value = arr[front]; 
front = (front + 1) % maxSize; 
return value; 
}

// 显示队列的所有数据 
public void showQueue() { 
// 遍历 
if (isEmpty()) { 
System.out.println("队列空的"); 
return; }
// 思路：从 front 开始遍历，遍历多少个元素 
for (int i = front; i < front + size() ; i++) { 
System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
 } 
 }

// 求出当前队列有效数据的个数 
public int size() { 
// rear = 2 
// front = 1 
// maxSize = 3 
return (rear + maxSize - front) % maxSize; 
}

// 显示队列的头数据， 注意不是取出数据 
public int headQueue() { 
// 判断 
if (isEmpty()) { 
throw new RuntimeException("队列空的"); 
}return arr[front];
 } 
 }