使用数组来实现队列

package com.atguigu.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueueDemo {

   public static void main(String[] args) {
      
      //测试一把
      System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例~~~");
      
      // 创建一个环形队列
      CircleArray queue = new CircleArray(4); //说明设置4, 其队列的有效数据最大是3
      char key = ' '; // 接收用户输入
      Scanner scanner = new Scanner(System.in);//
      boolean loop = true;
      // 输出一个菜单
      while (loop) {
         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");
         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();
               System.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("队列头的数据是%d\n", res);
            } catch (Exception e) {
               // TODO: handle exception
               System.out.println(e.getMessage());
            }
            break;
         case 'e': // 退出
            scanner.close();
            loop = false;
            break;
         default:
            break;
         }
      }
      System.out.println("程序退出~~");
   }

}


class CircleArray {
   private int maxSize; // 表示数组的最大容量
   //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] 就是队列的第一个元素 
   //front 的初始值 = 0
   private int front; 
   //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. 因为希望空出一个空间做为约定.
   //rear 的初始值 = 0
   private int rear; // 队列尾
   private int[] arr; // 该数据用于存放数据, 模拟队列
   
   public CircleArray(int arrMaxSize) {
      maxSize = arrMaxSize;
      arr = new int[maxSize];
   }
   
   // 判断队列是否满
   public boolean isFull() {
      return (rear  + 1) % maxSize == front;
   }
   
   // 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;
      }
      //直接将数据加入
      arr[rear] = n;
      //将 rear 后移, 这里必须考虑取模
      rear = (rear + 1) % maxSize;
   }
   
   // 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("队列空，不能取数据");
      }
      // 这里需要分析出 front是指向队列的第一个元素
      // 1. 先把 front 对应的值保留到一个临时变量
      // 2. 将 front 后移, 考虑取模
      // 3. 将临时保存的变量返回
      int value = arr[front];
      front = (front + 1) % maxSize;
      return value;

   }
   
   // 显示队列的所有数据
   public void showQueue() {
      // 遍历
      if (isEmpty()) {
         System.out.println("队列空的，没有数据~~");
         return;
      }
      // 思路：从front开始遍历，遍历多少个元素
      // 动脑筋
      for (int i = front; i < front + size() ; i++) {
         System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
      }
   }
   
   // 求出当前队列有效数据的个数
   public int size() {
      // rear = 2
      // front = 1
      // maxSize = 3 
      return (rear + maxSize - front) % maxSize;   
   }
   
   // 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("队列空的，没有数据~~");
      }
      return arr[front];
   }
}