三郎数据结构算法学习笔记：数组模拟环形队列系统附完整源代码

三郎数据结构算法学习笔记：数组模拟环形队列

环形队列：满足队列先进先出特点，此外加上条件强制性的首尾相连
值得注意的是这里的首尾相连是逻辑层面上的，不是物理层面上的
本次采用的是数组模拟环形队列，不是链表哦

结果展示：

参考完整源代码：

/*
 * author:sanalang
 * time:2020.10.26
 * function: CircleArrayQueue based on array
 * */
import java.util.Scanner;

class CircleArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
//测试一把
        System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例~~~");
// 创建一个环形队列
        CircleArray queue = new CircleArray(4); //说明设置 4, 其队列的有效数据最大是 3
        char key = ' ';
        // 接收用户输入
        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();
                loop = false; break;
        default:
                break;
    }
}
        System.out.println("程序退出~~");
        }
        }



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;
}
public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
        }
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");
        }

        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]);

            }
        }
// 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，没有数据~~");
        }
        return arr[front];
        }
}

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