数据结构 - 数组模拟队列

数组模拟队列第一种方式：

    一、当我们将数据存入队列时：

1. 首先先判断队列是否为满， rear == maxSize - 1
2. 不为满时，添加数据，将尾指针往后移，rear++
3. 当尾指针 rear 小于队列的最大下标 maxSize-1，可以一直将数据存入 rear 所指的数据元素 arr[rear]=n;

     二、当我们从队列取出数据时：

1. 首先先判断队列是否为空，rear == front
2. 不为空，则取出数据，将头指针往后移，front++
3. 当头指针 front 不等于 rear 的时候，可以一直取数据元素 return arr[front]

     三、代码实现
rear 是队列最后一个元素，初始值为-1
front是队列的前一个位置，初始值为-1

package com.queue;

import java.util.Scanner;

import javax.management.RuntimeErrorException;

//方案一，数组模拟队列，这种方法使用一次就不能用了，达不到复用效果
public class ArrayQueueDemo {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
		char key = ' ';//选择
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);//输入
		boolean loop = true;//控制循环
		while(loop) {
			System.out.println("s(show):显示队列所有数据");
			System.out.println("a(add):往队列添加数据");
			System.out.println("g(get):往队列获取数据");
			System.out.println("h(head):获取队列头数据");
			System.out.println("e(exit):退出程序~");
			key = scanner.next().charAt(0);
			switch (key) {
			case 's':
				arrayQueue.showQueue();
				break;

			case 'a':
				System.out.println("请输入你要添加到队列的数据");
				int n = scanner.nextInt();
				arrayQueue.addQueue(n);
				break;
			
			case 'g':
				try {
					int res = arrayQueue.getQueue();
					System.out.printf("取出的队列数据为%d\n",res);
				} catch (Exception e) {
					System.out.println(e.getMessage());
				}
			
				break;
				
			case 'h':
				try {
					int res = arrayQueue.headQueue();
					System.out.printf("队列的头数据为%d\n",res);
				} catch (Exception e) {
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
				
			case 'e':
				scanner.close();
				loop = false;
				System.out.println("退出程序~");
				break;
			default:
				break;
			}
		}
		
		System.out.println("程序完全退出~~");
	}
}

class ArrayQueue{
	private int maxSize;//队列最大值
	private int front ;//队首，队列的前一个位置
	private int rear ;//队尾，队列的最后一个位置
	private int[] arr;//数组
	
	public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
		maxSize = arrMaxSize;
		arr = new int[maxSize];
		rear = -1;
		front = -1;
	}
	
	//判断队列是否为空
	public boolean isEmpty() {
		return rear == front;
		
	}
	
	//判断队列是否满
	public boolean isFull() {
		return rear == maxSize - 1;
	}
	
	//往队列添加数据
	public void addQueue(int n) {
		if (isFull()) {
			System.out.println("队列满了，不能添加数据了~~");
			return ;
		}
		rear++;
		arr[rear]=n;
	}
	
	//往队列获取数据，即取出
	public int getQueue() {
		if (isEmpty()) {
		    //通过抛出异常
			throw new RuntimeErrorException(null,"队列为空，不能取数据");
		}
		front++;
		return arr[front];
	}
	
	//获取队列头数据
	public int headQueue() {
		if (isEmpty()) {
			throw new RuntimeErrorException(null,"队列为空，不能取数据");
		}
		//队首数据下标需要加1，front是队列前一个位置
		return arr[front+1];
	}
	
	//显示队列所有数据
	public void showQueue() {
		if (isEmpty()) {
			System.out.println("队列为空，没有数据");
		}
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.printf("队列数据为 arr[%d] = %d\n",i,arr[i]);
		}
	}	
}

     四、缺点
     这种方式只能用一次，不能连续使用，当添加完指定的数组长度后，就算取出数据，也不能够再添加，达不到复用效果，需要进行优化。

注：优化的代码和思路在下一个博文中