1，对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）
2，分析说明：
①尾索引的下一个为头索引时表示队列满，即将队列容量空出一个作为约定，这个在做判断队列满的时候需要注意 (rear+1) % maxSize == front 满
②rear == front 空
③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，front的初始值是0
2，rear便令的含义做一个调整，rear指向队列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，rear的初始值是0
3，当队列满时，条件是 (rear+1) % maxSize == front ；
4，当队列空时，条件是 rear == front
5, 队列中有效的数据个数是 (rear+maxSize-front) % maxSize
3，代码实现
1 package DataStructures01;
2
3 import java.util.Scanner;
4
5 import javax.print.attribute.Size2DSyntax;
6
7 public class CircleArrayQueue {
8 public static void main(String[] args) {
9 //测试
10 //创建一个环形队列
11 ArrayQueueCircle queueCircle=new ArrayQueueCircle(4);//设置为4，这个队列的有效数据最大为3
12 Scanner s= new Scanner(System.in);
13 char key=‘ ‘;
14 boolean loop=true;
15 while(loop) {
16 System.out.println("a(add):添加数据到队列中");
17 System.out.println("g(get):从队列中取出数据");
18 System.out.println("h(head):从队列中取出第一个数据");
19 System.out.println("s(show):查看队列中的所有数据");
20 key=s.next().charAt(0);
21 switch(key) {
22 case ‘a‘:
23 System.out.println("请输入一个数添加到队列中:");
24 int value=s.nextInt();
25 queueCircle.addQueue(value);
26 break;
27 case ‘g‘:
28 try {
29 System.out.println("从队列中取出的数据是:" +queueCircle.getQueue());
30 }
31 catch(Exception e){
32 System.out.println(e.getMessage());
33 }
34 break;
35 case ‘h‘:
36 try {
37 System.out.println("队列中的第一个数据是:" +queueCircle.headQueue());
38 }
39 catch(Exception e){
40 System.out.println(e.getMessage());
41 }
42 break;
43 case ‘s‘:
44 queueCircle.showQueue();
45 break;
46 case ‘e‘:
47 s.close();
48 loop=false;
49 break;
50 default:
51 break;
52 }
53 }
54 System.out.println("---退出程序----");
55 }
56
57 }
58
59 class ArrayQueueCircle{
60 private int front;//front变量的韩式做一个调整，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,front的初始值是0
61 private int rear;//队列尾，rear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，因为希望空出一个空间做约定，rear的初始值是0
62 private int maxSize;//表示数组的最大容量
63 private int[] arr;
64
65 public ArrayQueueCircle(int max) {
66 maxSize=max;
67 front=0;
68 rear=0;
69 arr=new int[maxSize];
70 }
71
72 //判断是否满
73 public boolean isFull() {
74 return (rear+1)%maxSize==front;
75 }
76 //判断是否空
77 public boolean isEmpty() {
78 return rear==front;
79 }
80 //添加数据到队列中
81 public void addQueue(int n) {
82 if(isFull()) {
83 System.out.println("队列中数据已满，不能添加了");
84 return;
85 }
86 arr[rear]=n;//直接将数据加入队列中
87 rear=(rear+1)%maxSize;//直接将rear后移，这里必须考虑取模
88 }
89 //从队列中取出数据，出队列
90 public int getQueue() {
91 if(isEmpty()) {
92 throw new RuntimeException("队列是空的，无法取出数据");
93 }
94 //这里需要分析出front是否指向队列的第一个元素
95 //1，先把front对应的值保留到一个临时变量
96 //2，将front后移，考虑取模
97 //3,将临时保存的变量返回
98 int value=arr[front];
99 front=(front+1) %maxSize;
100 return value;
101 }
102 //显示队列的头数据，注意不是取出数据
103 public int headQueue() {
104 if(isEmpty()) {
105 throw new RuntimeException("队列是空的，无法取出第一个数据");
106 }
107 return arr[front];
108 }
109 //查看队列中的所有数据
110 public void showQueue() {
111 if(isEmpty()) {
112 System.out.println("队列是空的，无法查看队列中的所有数据");
113 return;
114 }
115 //思路，从front开始遍历，遍历多少个元素
116 for(int i=front;i<front+size();i++) {
117 System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i%maxSize,arr[i%maxSize]);
118 }
119 }
120 //求出当前队列有效数据的个数
121 public int size() {
122 return (rear+maxSize-front) % maxSize;
123 }
124 }
控制台打印结果
a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 a 请输入一个数添加到队列中: 1 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 a 请输入一个数添加到队列中: 2 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 a 请输入一个数添加到队列中: 3 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 a 请输入一个数添加到队列中: 4 队列中数据已满，不能添加了 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 s arr[0]=1 arr[1]=2 arr[2]=3 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 g 从队列中取出的数据是:1 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 g 从队列中取出的数据是:2 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 s arr[2]=3 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 a 请输入一个数添加到队列中: 5 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 a 请输入一个数添加到队列中: 6 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 s arr[2]=3 arr[3]=5 arr[0]=6 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 h 队列中的第一个数据是:3 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 h 队列中的第一个数据是:3 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 s arr[2]=3 arr[3]=5 arr[0]=6 a(add):添加数据到队列中 g(get):从队列中取出数据 h(head):从队列中取出第一个数据 s(show):查看队列中的所有数据 e ---退出程序----
原文地址：https://www.cnblogs.com/shanlu0000/p/12239049.html
时间： 2024-10-08 16:43:20