三、数据结构与算法 （一）数组模拟队列

1.代码

1.QueueExample2

public class QueueExample2 {
    public static void main(String[] args) {
        MyArrayQueue myArrayQueue = new MyArrayQueue(3);
        System.out.println("原始数组遍历：");
        myArrayQueue.showQueue();
        System.out.println("添加三个值后遍历");
        myArrayQueue.addQueue(1);
        myArrayQueue.addQueue(2);
        myArrayQueue.addQueue(3);
        myArrayQueue.showQueue();
        System.out.println("取出的值："+myArrayQueue.takeOutQueue());
        System.out.println("取出的值："+myArrayQueue.takeOutQueue());
        myArrayQueue.showQueue();
    }

    private static class MyArrayQueue {
        int maxSize;
        int rear=-1;
        int front=-1;
        private  int[] arr;

        /**
         *
         * @param max 表示队列的最大长度
         */
        public MyArrayQueue(int max) {
            maxSize=max;
            arr = new int[max];//设置长度
        }
        //遍历数组
        public void showQueue() {
            System.out.println("遍历数组");
            for (int i : arr) {
                System.out.println(i);
            }
        }
        //添加数组数据
        public void addQueue(int nextInt) {

            if (isFull()) {//判断队列是否已经满了
                System.out.println("数组最大长度为3，不会再添加");
            }else {
                arr[rear+1]=nextInt;
                rear++;
            }
            System.out.println("数组的长度："+rear);
        }
        //取出数据
        public int takeOutQueue() {
            if (isEmpty()) {
               throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
            }
            int i = arr[front+1];
            arr[front+1]=0;
            front++;
            return i;
        }

        /**
         * 队列是否已经满了
         * @return true表示已经满了，false表示队列还没有满
         */
        public boolean isFull(){
            return rear==maxSize-1;
        }

        /**
         * 队列是否为空
         * @return true表示队列为空，false表示队列不为空
         */
        public boolean isEmpty(){
            return rear==front;
        }

    }
}

运行结果：

2.讲解

1.队列

1.介绍

是个先进先出的有序列表，可以用数组、链表来实现。（感觉就是为了解决排队这种问题而设置出来的东西，服务于需求）

2.应用

应用核酸检测排队，打新冠疫苗排队，电影排队，厕所排队，银行排队……

2.图解

1.图

下图是一个三步骤过程：创建空队列–>添加4个数据后的队列–>删除2个后的队列

1.解析图

只加不减。rear表示队列的后部，front表示队列的头部

3.代码讲解

其实就是用数组实现过程：创建队列（展示），添加数据（展示），取出数据（展示）

MyArrayQueue myArrayQueue = new MyArrayQueue(3);
        MyArrayQueue myArrayQueue = new MyArrayQueue(3);
        System.out.println("原始数组遍历：");
        myArrayQueue.showQueue();
        System.out.println("添加三个值后遍历");
        myArrayQueue.addQueue(1);
        myArrayQueue.addQueue(2);
        myArrayQueue.addQueue(3);
        myArrayQueue.showQueue();
        System.out.println("取出的值："+myArrayQueue.takeOutQueue());
        System.out.println("取出的值："+myArrayQueue.takeOutQueue());
        myArrayQueue.showQueue();

1.创建队列，然后展示

创建队列对象

MyArrayQueue myArrayQueue = new MyArrayQueue(3);
构造方法

```java
        int maxSize;
        int rear=-1;
        int front=-1;
        private  int[] arr;
        /**
         * 
         * @param max 表示队列的最大长度
         */
        public MyArrayQueue(int max) {
            maxSize=max;
            arr = new int[max];//设置长度
        }

展示

myArrayQueue.showQueue();

//遍历数组
        public void showQueue() {
            System.out.println("遍历数组");
            for (int i : arr) {
                System.out.println(i);
            }
        }

2.添加数据，然后展示

这里要进行判断队列是否已经满了

System.out.println("添加三个值后遍历");
        myArrayQueue.addQueue(1);
        myArrayQueue.addQueue(2);
        myArrayQueue.addQueue(3);
        myArrayQueue.showQueue();

//添加数组数据
        public void addQueue(int nextInt) {
            if (isFull()) {//判断队列是否已经满了
                System.out.println("数组最大长度为3，不会再添加");
            }else {
                arr[rear+1]=nextInt;
                rear++;
            }
            System.out.println("数组的长度："+rear);
        }

//队列是否已经满了

/**
         * 队列是否已经满了
         * @return true表示已经满了，false表示队列还没有满
         */
        public boolean isFull(){
            return rear==maxSize-1;
        }

3.取出队列，然后展示，这里要判断是否为空，空的话，是无法获取的

System.out.println("取出的值："+myArrayQueue.takeOutQueue());
        System.out.println("取出的值："+myArrayQueue.takeOutQueue());
        myArrayQueue.showQueue();

//根据先进先出（取），来获取值

 //取出数据
        public int takeOutQueue() {
            if (isEmpty()) {
               throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
            }
            int i = arr[front+1];
            arr[front+1]=0;
            front++;
            return i;
        }

判断是否为空，因为队列里的尾部rear，头部front都是只能是加的，那么它们相等的情况为值相等

/**
         * 队列是否为空
         * @return true表示队列为空，false表示队列不为空
         */
        public boolean isEmpty(){
            return rear==front;
        }

3.总结反思

1.效率

其实排队这种增删比较频繁的使用链表会比较好，它增删快。而顺序链表的话是查询快，增删慢