环形队列的数组实现(JAVA)

环形队列的数组实现(JAVA)

队列是先进先出的线性结构，环形结构则是队列已满后，取出数据，则可以在取出的位置上继续添加数据。
PS：学自尚硅谷的总结，打call！

1基本思路

队列：
（1）front为队列头的前一个元素、rear队列的最后元素 。默认均-1。front随取出数据+1，rear随添加数据+1。
（2） 队列满的条件：rear=MAX-1；数组最大容量。空的条件：front=rear；
（3） 添加操作：判断是否满，尾指针rear+1；

环形队列：
（1）front为队列第一个，rear是队列的最后元素的后一个位置。默认为0；
（2）队列空：front=rear；
（3）队列满：(rear+1）%max=front;
（4）队列中有效数据：（rear+size-front）%size。

2代码实现

package test.duilie;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueueDemo {
     

	public static void main(String[] args) {
     
		//创建一个队列);
		char key = ' '; //接收用户输入
		ArrayQueue queue = new ArrayQueue(4);
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);//
		boolean loo1p = true;
		//输出一个菜单
		while(loo1p) {
     
			System.out.println("s(show):  显示队列");
			System.out.println("e(exit): 退出程序");
			System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
			System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
			System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
			key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
			switch (key) {
     
			case 's':
				queue.showQueue();
				break;
			case 'a':
				System.out.println("输出 一个数");
				int value = scanner.nextInt();
				queue.addQueue(value);
				break;
			case 'g': //取出数据
				try {
     
					int res = queue.getQueue();
					System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
				} catch (Exception e) {
     
					// TODO: handle exception
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case 'h': //查看队列头的数据
				try {
     
					int res = queue.headQueue();
					System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
				} catch (Exception e) {
     
					// TODO: handle exception
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case 'e': //退出
				scanner.close();
				loo1p = false;
				break;
			default:
				break;
			}
		}

		System.out.println("程序退出~~");
	}

}

// 使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类
class ArrayQueue {
     
	private int maxSize; // 表示数组的最大容量  实际上只能存maxsize-1的数量
	private int front; // 队列头
	private int rear; // 队列尾
	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 ArrayQueue(int arrMaxSize) {
     
		maxSize = arrMaxSize;
		arr = new int[maxSize];
		front = 0; // 指向队列头部，
		rear = 0; // 指向队列尾-1，
	}

	// 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;
		}
		 // 让rear 后移
		arr[rear] = n;
		rear=(rear+1)%maxSize;//保证可以构成环形
	}

	// 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");
		}
		// front后移
	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，没有数据~~");
			return;
		}
		for (int i = front; i < front+size(); i++) {
     
			System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i%maxSize, arr[i%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，没有数据~~");
		}
		return arr[front];
	}
	public int size(){
     
		return (rear+maxSize-front)%maxSize;
	}
}

普通队列与环形相似。