认识队列
数组模拟队列的步骤思路
涉及的方法
- isFull() 判断队列是否满
- isEmpty() 判断队列是否为空
- addQueue() 添加数据到队列
- getQueue() 获取队列数据出队列
- ShowQueue() 显示队列所有数据
- ShowHeadQueue() 显示队列头部是数据
代码实现
package 数组实现队列;
import java.util.Scanner;
/**
* @author 你是大**吗？
* version 1.0
*/
@SuppressWarnings({
"all"})
public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
//测试
ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
char key = ' ';//用户键盘输入的要求
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
//输出一个菜单
while (loop) {
System.out.println("s--显示队列");
System.out.println("e--退出程序");
System.out.println("a--添加数据");
System.out.println("g--从队列获取数据");
System.out.println("h--获取队列头");
key = scanner.next().charAt(0);
switch (key) {
case 'a':
System.out.print("请输入要添加的数据:");
int n = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(n);
break;
case 's':
arrayQueue.ShowQueue();
break;
case 'g':
int queue = arrayQueue.getQueue();
System.out.println("获取到的队列数据是:"+queue);
break;
case 'h':
int headQueue = arrayQueue.ShowHeadQueue();
System.out.println("队列头是："+headQueue);
break;
case 'e':
loop=false;
break;
default:break;
}
}
System.out.println("程序退出...");
}
}
class ArrayQueue {
//队列的最大容量
private int maxSize;
private int front;//队列头
private int rear;//队列尾
private int arr[]; //模拟队列 用来存放数据
//构造器 创造对象的同时来自定数组大小
public ArrayQueue(int maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
this.front = -1;
this.rear = -1;
arr = new int[maxSize];
}
//isFull() 判断队列是否满
public boolean isFull() {
//队列尾等于数组最大值满
return rear == maxSize - 1;
}
//isEmpty() 判断队列是否为空
public boolean isEmpty() {
//两个值相等代表队列空了
return front == rear;
}
// addQueue() 添加数据到队列
public void addQueue(int n) {
//先判断队列是否为满
if (isFull()) {
System.out.println("队列满了");
return;
}
//初始rear=-1 所以要++rear在添加到数组 当前rear就指向了第一次添加的数据
arr[++rear] = n;
}
//getQueue() 获取队列数据,出队列
public int getQueue() {
//判断队列是否为空
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空，不能获取数据");
}
//先进的先出
return arr[++front];
}
//ShowQueue() 显示队列所有数据
public void ShowQueue() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列是空的...");
return;
}
//不等在i=0开始 因为可能有出队列操作
for (int i = front + 1; i < arr.length; i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
}
}
//ShowHeadQueue() 返回队列头部是数据 不是拿出来
public int ShowHeadQueue() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列是空的...");
}
return arr[front + 1];
}
}
出现一个问题
数组模拟环形队列
对前面的数组实现队列进行优化，把数组看为环形的，通过取模来实现 思路分析：
代码实现
package 数组实现队列;
import java.util.Scanner;
/**
* @author 你是大**吗？
* version 1.0
*/
@SuppressWarnings({
"all"})
public class CircleQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
//测试
CircleQueue arrayQueue = new CircleQueue(4);
char key = ' ';//用户键盘输入的要求
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
//输出一个菜单
while (loop) {
System.out.println("s--显示队列");
System.out.println("e--退出程序");
System.out.println("a--添加数据");
System.out.println("g--从队列获取数据");
System.out.println("h--获取队列头");
key = scanner.next().charAt(0);
switch (key) {
case 'a':
System.out.print("请输入要添加的数据:");
int n = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(n);
break;
case 's':
arrayQueue.ShowQueue();
break;
case 'g':
int queue = arrayQueue.getQueue();
System.out.println("获取到的队列数据是:"+queue);
break;
case 'h':
int headQueue = arrayQueue.ShowHeadQueue();
System.out.println("队列头是："+headQueue);
break;
case 'e':
loop=false;
break;
default:break;
}
}
System.out.println("程序退出...");
}
}
class CircleQueue {
//大小
private int maxSize;
//front指向第0个元素，也就是队列的第一个元素
private int front = 0;
//rear指向最后一个元素的后面一个元素，留出一个空闲的位置，以便制作成环形队列
private int rear = 0;
private int arr[];
public CircleQueue(int maxSize) {
this.maxSize=maxSize;
arr = new int[maxSize];
}
//isFull() 判断队列是否满
public boolean isFull() {
//小算法 把数组看成环形的要是rear+1 在front前面(紧挨着) 就满了
return (rear + 1) % maxSize == front;
}
//isEmpty() 判断队列是否为空
public boolean isEmpty() {
//两个值相等代表队列空了
return front == rear;
}
// addQueue() 添加数据到队列
public void addQueue(int n) {
//先判断队列是否为满
if (isFull()) {
System.out.println("队列满了");
return;
}
//rear指向最后数据的下一个位置
arr[rear] = n;
//rear++;这样是错误的
//比如是0的话 (0+1)%4=1 rear=1 yes
rear = (rear + 1) % maxSize;
}
//getQueue() 获取队列数据,出队列
public int getQueue() {
//判断队列是否为空
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空，不能获取数据");
}
//front就是指向数组中的数据 不是指向数据的前一个位置
//先取出来
int res=arr[front];
//改变front
//比如是0的话 (0+1)%4=1 rear=1 yes
front=(front+1)%maxSize;
return res;
}
//ShowQueue() 显示队列所有数据
public void ShowQueue() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列是空的...");
return;
}
//环形队列这就该考虑 如何打印了
for (int i = front; i < front+size(); i++) {
// i=0 循环3次 打印0 1 2下标数
System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i%maxSize, arr[i%maxSize]);
}
}
//计算出存放有效数据的数组元素有多少个
public int size(){
//小算法 rear=3 front=0 maxSize=4
// (3+4-0)%4=3 rear等于三数组正好存放三个元素
return (rear+maxSize-front)%maxSize;
}
//ShowHeadQueue() 返回队列头部是数据 不是拿出来
public int ShowHeadQueue() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列是空的...");
}
return arr[front ];
}
}