队列本身是有序列表，若使用数组的结构来存储队列的数据，则队列数组的声明如下图, 其中 maxSize 是该队列的最大容量。
因为队列的输出、输入是分别从前后端来处理，因此需要两个变量 front及 rear分别记录队列前后端的下标，front 会随着数据输出而改变，而 rear则是随着数据输入而改变。
图例：
思路分析
1、将尾指针往后移：rear+1 , 当front == rear 【空】
2、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]
class ArrayQueue(arrMaxSize: Int) { val maxSize: Int = arrMaxSize
val array = new Array[Int](arrMaxSize)
var front: Int = -1
var rear: Int = -1
}
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)
分析说明： 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] rear == front [空]
class CircleQueue {
private int maxSize;
private int[] arr; // 该数组存放数据，模拟队列
private int front; // 指向队列头部
private int rear; // 指向队列的尾部
public CircleArrayQueue(int arrMaxSize) {
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
}
public boolean isFull() {
//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(!!!)
return (rear + 1) % maxSize == front; }
public boolean isEmpty() {
this.tail == this.head }
public void addQueue(int n) {
if (isFull()) {
System.out.println("队列满，无法加入..");
return;}
arr[rear] = n;
rear = (rear + 1) % maxSize;}
public int getQueue() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列空~");}
int value = arr[front];
front = (front + 1) % maxSize;
return value;}
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] 就是队列的第一个元素 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. 因为希望空出一个空间做为约定. 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
实现代码：
package Queue;
import java.util.Scanner;
/*
数组队列的缺点：只能使用一次，不能重复使用
*/
public class ArrayQueue {
public static void main(String[] args) {
//测试一把
//创建一个队列
ArrQue queue = new ArrQue(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) {
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~~");
}
}
// 使用数组模拟队列-编写一个Arrayqueue类
class ArrQue {
private int maxSize; // 表示数组的最大容量
private int front; // 队列头
private int rear; // 队列尾
private int[] arr; // 该数据用于存放数据, 模拟队列
//创建数组队列的构造器
public ArrQue(int arrMaxSize){
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[arrMaxSize];
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，指向队列尾的数据(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){
if (isFull()){ //判断队列是否已满
System.out.println("队列已满~~~");
return;
}
rear++; //rear向后移
arr[rear] = n;
}
//取出队列中的数据
public int getQueue(){
if(isEmpty()){ //判断队列是否为空
throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
}
front++;
return arr[front]; //front后移
}
// 显示队列的所有数据
public void showQueue() {
if (isEmpty()) { //判断队列是否为空
System.out.println("队列空的，没有数据~~");
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
}
}
// 显示队列的头数据， 注意不是取出数据
public int headQueue() {
if (isEmpty()) { //判断队列是否为空
throw new RuntimeException("队列空的，没有数据~~");
}
return arr[front + 1];
}
}缺点：数组的内存不能重复使用，导致只能使用一次，只能使用数组环形队列解决这个问题。