Java数据结构和算法（队列）

队列：

    1、先进先出

    2、队列是一个有序列表，可以使用数组，或者链表来实现。

    3、先存入队列的数据，要先取出。后存入的数据要后取出。

    4、创建队列，存数据，取数据。

    5、加入数据：将尾指针往后移：rear+1，当front == rear 【空】

    6、若尾指针rear小于队列的最大下标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】

 代码实现：

package com.huaze.sparsearray;

import java.util.Scanner;

public class ArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //创建一个队列
        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(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):从队列里取出数据");
            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("输入一个数字：");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    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':
                    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
    private int rear;   //指向队列尾
    private int[] arr;  //该数组用于存放数据

    //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是指向队列头的前一个位置
        rear = -1;  //指向队列尾部，指向队列尾的具体的数据（即就是队列最后一个数据）
    }

    //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;
    }

    //获取队列数据，出队列
    public int getQueue(){
        //判断队列是否为空
        if(isEmpty()){
            //通过抛出异常来处理
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据。");
        }
        front++;
        return arr[front];
    }

    //显示队列的所有数据
    public void showQueue(){
        //遍历
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列是空，没有数据。");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
        }
    }

    //显示队列的头部数据，这里不是取出数据
    public int headQueue(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列空，没有数据");
        }
        return arr[front+1];
    }
}