Java数据结构-环形数组模拟队列（ Circle Array Queue）

把一个数组看成环形队列，通过取模的方式来实现。

1、创建队列

public class ArrayQueue{
    private int maxSize; //表示数组的最大容量
    private int front; //指向队列头部  初始值为0
    private int rear; //指向队列最后一个数据的后一个位置  初始值为0，队列满的时候数组其实还有一个没有存放数据
    private int[] arr; //该数组用于存放数据
    public ArrayQueue(int maxSize){
        this.maxSize=maxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }

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

    // 判断队列是为空
    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }

    //添加数据到队列
    public void  addQueue(int n){
        if (isFull()){
            System.out.println("队列满，不能添加数据");
            return;
        }
        arr[rear] = n;
        rear = (rear+1)%maxSize; //通过取模的方式可以循环使用数组
    }

    //从队列中取出数据
    public int getQueue(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空，不能取出数据");
        }
        int value = arr[front];
        front = (front +1)% maxSize; //通过取模的方式可以循环使用数组
        return value;
    }

    //显示所有数据
    public void showQueue(){
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列为空");
            return;
        }
        for (int i = front; i <front+getSize(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
        }
    }

    private int getSize() {
        return (rear+maxSize-front)%maxSize; //数组中存在的数据个数
    }

    //获得队列头元素
    public int headQueue(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        return arr[front];
    }
}

2、测试队列

public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
        //创建一个环形队列
        ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        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");
            System.out.println("g(get)：从队列取出数据");
            System.out.println("h(headData)：从队列取出头数据");
            char key = scanner.next().charAt(0); //从控制台接收一个字符
            switch (key){
                case 's':
                    arrayQueue.showQueue();
                    break;
                case 'e':
                    loop = false;
                    scanner.close();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.print("请输入一个整数：");
                    int value = scanner.nextInt();
                    arrayQueue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int queue = arrayQueue.getQueue();
                        System.out.println("获得的数据为："+queue);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int value1 = arrayQueue.headQueue();
                        System.out.println("队列头数据为："+value1);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                default:
                    break;
            }

        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}