队列的优化之环形队列的java代码实现

队列的优化

循环队列

分析说明:

1.front 表示队列的第一个元素 ,arr[front]就是代表第一个元素,front初始值为0
2.reae 表示队列的最后一个元素的后一个位置,这相当于空出一个空间作为约定 rea人初始值为0
3.尾部的索引的下一个为头索引表示队列满,即将队列容量空出一个一个作为约定,这个在判断队列满的时候需要注意
(rear+1)%maxSize==front  (满队列)
4.rear==front[空]
5.队列的有效存储长度(rear -front +maxSize)%maxSize
6.下面就准备创建一个环形的队列

分析示意图:

队列的优化之环形队列的java代码实现_第1张图片

代码实现如下:

package com.atguigu.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个队列
        //注意 这里arrMaxsize:4 其实有效长度为3,因为其中队列最后一个位置为预留的空位置
        CircleQueue queue = new CircleQueue(4);
        char key =' ';//使用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop=true;
//      输出一个菜单
        while (loop){
            System.out.println("s(show):显示队列");
            System.out.println("e(exit):退出队列");
            System.out.println("a(add):添加队列");
            System.out.println("g(get):从队列中取出数据");
            System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);//接受一个字符串
            switch (key){
                case 's':

                    try {
                        queue.showQueue();
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());

                    }
                    break;

                case 'a':
                    System.out.println("请输出一个数");
                    int value=scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());

                    }
                    break;
                case  'h':
                    try{
                        int res =queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头数据是%d\n",res);
                    } catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());

                    }
                    break;
                case 'e':{
                    //退出
                    scanner.close();
                    loop=false;
                    break;
                }
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}
//使用数组队列编写一个CircleQueue类
class  CircleQueue{
    private  int  maxSize; //表示数组的最大容量
    private  int  front;  //表示队列的第一个元素 ,arr[front]就是代表第一个元素,front初始值为0
    private  int  rear;   // 表示队列的最后一个元素的后一个位置,这相当于空出一个空间作为约定 rea人初始值为0
    private  int[] arr;  //该数据用于存放数据,模拟队列
    //    创建队列的构造器
    public CircleQueue(int arrMaxSize){
        maxSize=arrMaxSize;
        arr = new  int[maxSize];
    }
    //    判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return rear==front;
    }
    //    判断队列是否满
    public  boolean isFull(){
        return  (rear + 1)%maxSize == 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;
        }
        arr[rear]=n;
        rear=(rear+1)%maxSize;//向后移动一位
    }
    //   获取队列的数据出队列
    public  int getQueue(){
//        判断是否为空
        if ( isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空,没有数据");
        }
        //  保留先当前队列的的值
        int value =arr[front];
        //更新队新列头
        front=(front+1)%maxSize; //front 向后移
        //输出即将提取的队列数据
        return value;
    }
    //    显示队列的所有的数据
    public void showQueue(){
//        遍历
//        判断是否为空
        if ( isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空,没有数据");
        }
        for (int i = front; i <front+size() ; i++) {
//            深入了解一些输出格式化
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
        }
    }
//    有效存储长度
    public int size(){
        return (rear-front+maxSize)%maxSize;
    }
    //    显示队列头数据,注意不是取出数据
    public int headQueue(){
//        判断
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空,没有数据");
        }
//        返回队列的头的数据
        return arr[front];
    }
}

我的上一篇博客: 队列java代码完整版,适合小白的数据结构入门篇

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