循环队列（数组实现）

为了防止直接使用数组来实现一个队列中的缺点：

• 队列（数组）只能使用一次。在队列中存放数据，取出数据后的空间不能再次使用。

我们可以使用循环队列。

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循环队列，我们通过这个名称不觉的联想到一个圆。所以，我们不妨就把它当作一个圆形来看。
这个时候又出现了一个问题：如何用代码来实现这个圆形呢？
接下来就要引出一个运算符：% —— 求模

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通过取模运算，我们将原来的判断条件进行一个修改。

1. 判断队列是否已满：( rear + 1 ) % maxSize == front
   当队尾的下一个位置为队头是，说明队列已满。
   而且front指向数组的第一个元素，也就是front为0；
2. 当front == rear的时候，说明队列为空。
   且rear指向最后一个元素的后一个位置。初始值也为0；

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class CircleQueue {

    private int[] circleQueue; // 定义一个数组
    private int maxSize; // 队列最大长度
    private int front = 0; // 队头
    private int rear = 0; // 队尾

    public CircleQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        this.circleQueue = new int[maxSize];
    }

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

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

    // 添加数据到队列
    public void addQueue(int n) {
        if(isFull()) {
            System.out.println("队列已满，不能存放数据");
            return;
        }
        circleQueue[rear] = n;
        // 将rear向后移，考虑取模
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 获取队列的数据（出队列）
    public int getQueue() {

        if(isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空，不可以取数据");
        }

        int temp = circleQueue[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return temp;

    }

    // 显示队列的所有数据
    public void showQueue() {
        if(isEmpty()) {
            System.out.println("队列已满，不能存放数据");
            return;
        }

        for (int i = 0; i < front + getSize(); i++)
            System.out.println("circleQueue[" + i + "]" + " = " + circleQueue[i % maxSize]); 

    }

    //求出当前队列的有效数据的个数
    public int getSize() {
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示队头
    public int headQueue() {
        if(isEmpty()) {
            throw  new RuntimeException("队列为空，不可以取数据");
        }
        return circleQueue[front];
    }
}