Ideias:
fundo
Existem duas maneiras de implementar filas: 1. Array, 2. Lista encadeada
Quando o array implementa a fila, alguns livros dizem apenas que a condição para a fila estar cheia é (rear + 1) % manSize = front
Essa fórmula é muito confusa
Acontece: este é o resultado de um array simulando uma fila circular
Frente da fila: o valor inicial é 0, apontando para o primeiro elemento da fila
O fim da fila traseira: o valor inicial é 0, apontando para o próximo bit do último elemento da fila
Compare a seguinte análise de diagrama de anel: quando uma fila vazia adiciona um elemento, rear++, rear torna-se 1, a posição do array 0 é usada para armazenar dados e rear não armazena dados.
Neste ponto, se você adicionar outro elemento. rear++ , rear torna-se 2 e a posição do array 1 armazena os dados.
A condição para que a fila esteja cheia é (rear + 1) % manSize = front Como a retaguarda é deixada vazia, um array com maxSize de 8 só pode armazenar até 7 bits. Quando a traseira é 7, (7+1)%8 = 0
O número de dados válidos na fila é (rear-front+maxSize)%manSize
Por ser uma fila circular, a retaguarda pode ser menor que a dianteira, como traseira = 1, front = 6, mais maxSize para não tomar o valor absoluto, na verdade é |rear-front|%manSize, pois o valor absoluto precisa chamar o pacote Math.
Ele pode ser contado no gráfico do anel, a parte traseira não salva o valor e o resultado é 3 elementos.
Aplique a fórmula (1-6+8)%8 = 3 %8 = 3
Para facilitar a compreensão, desenhei um círculo concêntrico
Demonstração gráfica:
Suponha maxsize=7
package suanfa;
import java.util.Scanner;
public class xishuarr {
public static void main(String[] args) {
ArrayQueue Queue=new ArrayQueue(4);
char key=' ';//接受用户输入
Scanner scanner =new Scanner(System.in);
boolean loop=true;
while(loop) {
System.out.println("s(shou):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):从队列取数据");
System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
key=scanner.next().charAt(0);
switch (key) {
case 's':
Queue.show();
break;
case 'a':
System.out.println("请输入一个数");
int value=scanner.nextInt();
Queue.add(value);
break;
case 'g':
try {
int res= Queue.get();
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':
try {
int res= Queue.head();
System.out.printf("表头数据是%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---");
}
}
class ArrayQueue{
private int maxSize;//数组最大容量
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
public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
maxSize =arrMaxSize;
arr=new int[arrMaxSize];
front =0;//指向队列头部
rear=0;//指向队列尾
}
//判断队列是否为满
public boolean isfull() {
//因为是环形队列
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 add(int n){
if(isfull()) {
System.out.println("队列已满");
return ;
}
arr[rear]=n;
rear=(rear+1)%maxSize;
}
//获取队列的数据,出队列
public int get(){
if(isEmpty()) {
//抛出一个异常
throw new RuntimeException("队列空,不能取数据");
}
int value=arr[front];
front=(front+1)%maxSize;
return value;
}
//显示队列的所有数据
public void show() {
while(isEmpty()) {
System.out.println("队列空的,没有数据-----");
return;
}
for(int i=front;i<front+size();i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
}
}
public int size(){
return (rear+maxSize-front)%maxSize;
}
//显示队列的头数据,注意不是取数据
public int head() {
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列空的,没有数据");
}
return arr[front];
}
}
Parte do conteúdo deste artigo refere-se ao artigo original do blogueiro da CSDN "Green Night Walker"
Link original: https://blog.csdn.net/u013921288/article/details/123520874