队列:
1、队列是一个有序列表,可以用数组或是链表来实现
2、遵循先入先出的原则,即:先存入队列的数据要先取出
数组模拟队列的思路:
maxSize表示队列的最大容量,front和rear分别记录队列前后端的下标,front随着数据的输出而改变,rear则随着数据的输入而改变。
当我们将数据存入队列时称为“addQueue”,addQueue的处理主要有两个步骤:
1、将尾指针往后移:rear+1,当front==rear 【队列空】
2、若尾指针rear小于队列的最大下表maxSize -1,则将数据存入rear所指的数组元素中,否则无法存入数据。rear == maxSize - 1 【队列满】
代码如下
import java.util.Scanner;
public class ArrayQueueDemo{
public static void main(String[] args){
//测试下面的数组模拟队列程序块
//创建一个队列
ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);//3个数验证较快
char key = ' ';//接收用户输入
Scanner scanner = new Scanner(System.in);//
boolean loop = true;
while(loop){
Syatem.out.println("s(show):显示队列");
Syatem.out.println("e(exit):退出程序");
Syatem.out.println("a(add):添加数据到队列");
Syatem.out.println("g(get):从队列取出数据");
Syatem.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();
Syatem.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("队列头的数据时%d\n",res);
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e':
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出");
}
}
//使用数组模拟队列编写一个ArrayQueue类
class ArrayQueue{
private int maxSize;//表示数组的最大容量
private int front;//指向队列头的指针
private int rear;//指向队列尾
private int[] arr;//该数组用于存放数据,模拟队列
//创建队列的构造器
public ArrayQueue(int arrMaxSize){
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
front = -1;//指向队列头部,分析出front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(即就是队列的最后一个数据)
}
//判断队列是否满
public boolean isFull(){
return rear == maxSize - 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){
//判断队列是否满
if(isFull){
System.out.println("队列满,不能加入数据");
return;
}
rear ++;//让rear后移
arr[rear] = n;
}
//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("队列为空,不能取数据");
}
front ++;//front后移
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]);
}
}
//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,没有数据");
}
return arr[front + 1];
}
}