队列
实现代码：
import java.util.Scanner;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
//测试
ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
char key =' ';//接受用户输入
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):从队列头提取数据");
System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
key = scanner.next().charAt(0);
switch (key){
case 's':
arrayQueue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("请输入一个数据");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value);
break;
case 'g'://取出数据
try {
int res = arrayQueue.getQueue();
System.out.println("取出的数据为:"+res);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h'://查看队列头的数据
try {
int res = arrayQueue.headQueue();
System.out.println("队列头的数据为"+res);
}catch (Exception e
){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e'://退出
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
}
}
class ArrayQueue{
private int maxSiza;//表示数组的最大容量
private int front;//队列头
private int rear;//该数据用于存放数据，模拟队列
private int[] arr;//该数据用于存放数据，模拟队列
//创建队列的构造器
public ArrayQueue(int arrMaxSize){
maxSiza = arrMaxSize;
arr = new int[maxSiza];
front = -1;//指向队列头部，分析出front是指向队列头的前一个位置
rear = -1;//指向队列尾，指向队列尾的数据（即就是队列的最有一个数据）
}
//判断队列是否满
public boolean isFull(){
return rear == maxSiza - 1;
}
//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){
if (isFull()){
System.out.println("队列满，不能加入数据");
return;
}
rear++;
arr[rear] =n;
}
//获取队列数据 出队列
public int getQueue(){
//判断队列是否为空
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
}
front++;
return arr[front];
}
//显示队列的所有数据
public void showQueue(){
//遍历
if (isEmpty()){
System.out.println("队列空，没有数据");
return;
}
for (int i=0;i< arr.length;i++){
System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
}
}
public int headQueue(){
//判断
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列空的，没有数据");
}
return arr[front+1];
}
}问题：数组只能使用一次，不能复用
改进：将这个数组使用算法，改进称环形队列
环形队列思路分析
1.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
2.rear变量含义做一个调整：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作为约定
3.当队列满时：条件是：（rear+1）% maxSize=front
4.队列为空：rear==front 空
5.当我们这样分析，队列中有效数据的个数：（rear+maxSize-front）%maxSize
代码实现：
import java.util.Scanner;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
//测试
CircleArray arrayQueue = new CircleArray(3);
char key =' ';//接受用户输入
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):从队列头提取数据");
System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
key = scanner.next().charAt(0);
switch (key){
case 's':
arrayQueue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("请输入一个数据");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value);
break;
case 'g'://取出数据
try {
int res = arrayQueue.getQueue();
System.out.println("取出的数据为:"+res);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h'://查看队列头的数据
try {
int res = arrayQueue.headQueue();
System.out.println("队列头的数据为"+res);
}catch (Exception e
){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e'://退出
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
}
}
class CircleArray{
private int maxSiza;//表示数组的最大容量
private int front;//队列头 初始值为0
private int rear;//队尾 初始值为0
private int[] arr;//该数据用于存放数据，模拟队列
public CircleArray(int arrmaxSiza){
maxSiza = arrmaxSiza;
arr = new int[maxSiza];
}
//判断队列是否满
public boolean isFull(){
return (rear + 1)%maxSiza ==front;
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty(){
return front==rear;
}
//添加数据
public void addQueue(int n ){
//判断队列是否满
if (isFull()){
System.out.println("队列满，不能添加数据");
return;
}
//直接加入数据
arr[rear] = n;
//讲rear后移，考虑取模
rear= (rear+1)%maxSiza;
}
public int getQueue(){
//判断队列是否为空
if (isEmpty()){
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变量
//2.讲front后移
//3.将临时保存的变量返回
int value= arr[front];
front=(front+1)%maxSiza;
return value;
}
//显示队列的所有数据
public void showQueue(){
//遍历
if (isEmpty()){
System.out.println("队列空，没有数据");
return;
}
//思路：从front开始遍历，遍历多少个元素
for (int i = front; i < front+(rear-front+maxSiza)%maxSiza ; i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSiza,arr[i%maxSiza]);
}
}
//显示队列的头数据
public int headQueue(){
//判断
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列空的，没有数据");
}
return arr[front];
}
}
