利用java和环形数组实现队列
队列介绍
Ø
队列是一个有序列表,可以用
数组
或是
链表
来实现。
Ø
遵循
先入先出
的原则。即:先存入队列的数据,要先取出。后存入的要后取出
Ø
示意图:
(
使用数组模拟队列示意图
)

Ø
出队列操作
getQueue
Ø
显示队列的情况print_
Queue
Ø
查看队列头元素
head
Queue
Ø
退出系统
exit
数组模拟环形队列
对前面的数组模拟队列的优化,充分利用数组.
因此将数组看做是一个环形的。(通过取模的方式来实现即可)
思路如下:
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] 就是列的第一个元素
front 的初始值 = 0
2. 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. 因为希望空一个空间做为约定.
rear 的初始值 = 0
3. 当队列满时,条件是 (rear + 1) % maxSize == front 【满】
4. 对队列为空的条件, rear == front 空
5. 当我们这样分析, 队列中有效的数据的个数 (rear + maxSize - front) % maxSize // rear= 1 front = 0
6. 我们就可以在原来的队列上修改得到,一个环形队列
public class Queue {
public static void main(String[] args) {
ArrayQueue queue = new ArrayQueue(4);//有效存储空间为3,因为有一个空间用来做约定了
char key = ' ';
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
while (loop) {
System.out.println("-------------------");
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");
System.out.println("-------------------");
key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
switch (key) {
case 's':
queue.print_Queue();
break;
case 'e':
scanner.close();
System.out.println("程序退出");
loop = false;
break;
case 'a':
System.out.print("输入一个数:");
int value = scanner.nextInt();
queue.addQueue(value);
break;
case 'g':
try {
int res = queue.getQueue();
System.out.println("取出数据:" + res);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h':
try {
int res = queue.headQueue();
System.out.println("队列头数据:" + res);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
}
}
}
}
class ArrayQueue{
private int maxSize;
private int front;//指向第一个元素
private int rear;//指向最后一个元素的后一个位置
private int[] arr;
public ArrayQueue(int arrMaxSize){
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
front = 0;
rear = 0;
}
public boolean isFull(){
return (rear+1)%maxSize==front;
}
public boolean isEmpty(){
return rear == front;
}
public void addQueue(int n){
if(isFull()) {
System.out.println("队列已满");
return ;
}
arr[rear] = n;
rear = (rear+1)%maxSize;
}
public int getQueue(){
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空,无数据");
}
int value = arr[front];
front=(front+1)%maxSize;
return value;
}
public void print_Queue(){
if(isEmpty()){
System.out.println("队列为空,无数据");
return;
}
int sum = (rear + maxSize - front)%maxSize;//有效数据个数
for(int i = front;i<front+sum;i++){
System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
}
}
public int headQueue(){
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空,无数据");
}
return arr[front];
}
}