一、队列
队列是一个有序列表，可以用数组或者链表来实现
遵循先入先出的原则。
当我们将数据存入队列时称为”addQueue”，addQueue的处理需要有两个步骤:
思路分析：
将尾指针往后移: rear+1，当 front == rear【空】
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：
class ArrayQueue(arrMaxSize: Int) {
val maxSize: Int = arrMaxSize
val array = new Array[lnt](arrMaxSize)
var front: Int =-1
var rear ：Int =-1
}
//初始化
val queue = new ArrayQueue(3)-
rear是队列最后[含]
-
front是队列最前元素[不含]
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建一个队列
ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
char key = ' ';//接受用户输入
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("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");
System.out.println("e(exit):退出程序");
key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
switch (key) {
case 's':
queue.printQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("输入一个数");
int value = scanner.nextInt();
queue.enqueue(value);
break;
case 'g':
try {
int res = queue.dequeue();
System.out.printf("输出的数据是%d\n", res);
}catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h':
try {
int res = queue.front();
System.out.printf("队列头的数据%d\n", res);
}catch(Exception e) {
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;//表示数组的最大数量
private int front;//队列头
private int rear; //队列尾
private int[] arr;//该数组用于存放数据，模拟队列
//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，指向列尾的数据（队列的最后一个数据）
}
//判断队列是否满
public boolean isFull(){
return rear == maxSize - 1;
}
//判断队列是否空
public boolean isEmpty(){
return rear == front;
}
//添加数据到队列
public void enqueue(int data){
if(isFull()){
System.out.println("Queue is full");
return;
}
rear++;
arr[rear] = data;
}
//获取队列的数据，出队列
public int dequeue(){
//判断队列是否为空
if(isEmpty()){
//通过抛出异常
throw new RuntimeException("Queue is empty");
}
front++;
return arr[front];
}
//显示队列的所有数据
public void printQueue(){
//遍历
if(isEmpty()){
System.out.println("Queue is empty");
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 front(){
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("Queue is empty");
}
return arr[front+1];
}
}二、环形队列
思路如下:
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、有效数据个数(rear + maxSize - front) % maxSize //rear = 1 front = 0
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建一个队列
ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
char key = ' ';//接受用户输入
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("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(exit):退出程序");
key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
switch (key) {
case 's':
queue.printQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("输入一个数");
int value = scanner.nextInt();
queue.enqueue(value);
break;
case 'g':
try {
int res = queue.dequeue();
System.out.printf("输出的数据是%d\n", res);
}catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h':
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出");
}
}
class ArrayQueue{
private int maxSize;//表示数组的最大数量
//指向队列的第一个元素，也就是arr[front]
//front 的初始值 = 0
private int front;
//指向队列的最后一个元素的后一个位置，希望空出一个空间做约定
//rear 的初始值 = 0
private int rear;
private int[] arr;//该数组用于存放数据，模拟队列
//创建队列的构造器
public ArrayQueue(int arrmaxSize){
maxSize = arrmaxSize;
arr = new int[maxSize];
}
//判断队列是否满
public boolean isFull(){
return (rear + 1) % maxSize == front;
}
//判断队列是否空
public boolean isEmpty(){
return rear == front;
}
//添加数据到队列
public void enqueue(int data){
//判断队列是否满
if(isFull()){
System.out.println("Queue is full");
return;
}
//直接将数据加入
arr[rear] = data;
//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 dequeue(){
//判断队列是否为空
if(isEmpty()){
//通过抛出异常
throw new RuntimeException("Queue is empty");
}
// 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 printQueue(){
//遍历
if(isEmpty()){
System.out.println("Queue is empty");
return;
}
//从front开始遍历
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(){
return (rear + maxSize - front) % maxSize;
}
}