队列是一个有序列表,可以用数组或是链表来实现。
遵循先入先出的原则。
数组模拟队列
队列基本概念
数组模拟环形队列
环形队列思路分析
对前面数组模拟队列的优化,充分利用数组,因此将数组看作是一个环形的。(通过取模的方式来实现)
分析说明:
1)尾索引的下一个为头索引时表示队列满,即将队列容量空出一个作为约定,这个做判断队列满的需要注意
(rear+1)%maxSize==front[满]
rear==front[空]
```java package DataStructures; import java.util.Scanner; public class CircleArrayQueueDemo { public static void main(String[]args) { //测试 System.out.println("测试环形队列"); CircleArray queue = new CircleArray(4); char key = ' ';// 接受用户输入 Scanner scanner = new Scanner(System.in); boolean loop = true; // 输出菜单 while (loop) { System.out.println("s(show):显示队列"); System.out.println("e(exit):推出程序"); System.out.println("a(add):添加数据队列"); 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);// 接受一个字符 switch (key) { case 's': queue.showQueue(); break; case 'a': System.out.println("输入一个数"); 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("取出的队列头数据是%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--"); } } class CircleArray{ private int maxSize;//表示数组的最大容量 private int front;//队列头:指向队列第一个元素 private int rear;//队列尾:指向队列最后一个元素的后一个位置 private int[]arr;//模拟队列 public CircleArray(int maxSize) { this.maxSize=maxSize; arr=new int[maxSize]; } //判断队列是否满 public boolean isFull() { return (rear+1)%maxSize==front; } //判断队列是否为空 public boolean isEmpty() { return rear==front; } //添加数据 public void addQueue(int n) { //判断是否满 if(isFull()) { System.out.println("队列满,不能添加元素"); return; } //直接将数据加入 arr[rear]=n; //将rear后移,这是考虑的取模问题,被除数小于取除数取模就等于被除数本身 rear=(rear+1)%maxSize; } //获取队列的数据,出队列 public int getQueue() { if(isEmpty()) { //t通过抛出异常 throw new RuntimeException("队列空,不能取数据"); } //这里需要分析出front是指向队列的第一个元素 //1.先把front对应的值保存到一个临时的变量 //2.将front后移 //3.降临时保存的变量返回 int value=arr[front]; front=(front+1)%maxSize;//front++;考虑取模问题 一直加 产生越界 return value; } //显示队列所有数据 public void showQueue() { //遍历 if(isEmpty()) { System.out.println("队列空的,没有数据"); return; } //从front开始遍历 遍历多少个元素 for(int i=front;i<front+size();i++) { System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]); //i%maxSize 下标为什么时这个呢 因为他是一个循环 找一个循环的第几个就是 //除以这个循环再取余i有可能比maxSize大 } } //求出当前队列有效数据的个数 public int size() { return (rear+maxSize-front)%maxSize;// } public int headQueue() { //判断 if(isEmpty()) { throw new RuntimeException("队列为空,没有数据"); } return arr[front]; } } ```