利用数组实现环形队列

package queue;

import java.util.Scanner;

public 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;
}

// 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;
    }
    //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");
    }
    // 这里需要分析出 front是指向队列的第一个元素
    // 1. 先把 front 对应的值保留到一个临时变量
    // 2. 将 front 后移, 考虑取模
    // 3. 将临时保存的变量返回
    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;
    }
    // 思路：从front开始遍历，遍历多少个元素
    // 动脑筋
    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];
}

}