java中使用数组实现环形队列

思路分析：

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.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

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代码实现：

import java.util.Scanner; public class CircleArrayQueueDemo { 	public static void main(String[] args) { 		//测试一把 		System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例~~~"); 		// 创建一个环形队列 		CircleArray queue = new CircleArray(4); //说明设置4, 其队列的有效数据最大是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%dn", 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%dn", 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~~"); 	} } class CircleArray { 	private int maxSize; // 表示数组的最大容量 	//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 	private int front;  	//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 	private int rear; // 队列尾 	private int[] arr; // 该数据用于存放数据, 模拟队列 	public CircleArray(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; 		} 		//直接将数据加入 		arr[rear] = n; 		//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 getQueue() { 		// 判断队列是否空 		if (isEmpty()) { 			// 通过抛出异常 			throw new RuntimeException("队列空，不能取数据"); 		} 		// 这里需要分析出 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 showQueue() { 		// 遍历 		if (isEmpty()) { 			System.out.println("队列空的，没有数据~~"); 			return; 		} 		// 思路：从front开始遍历，遍历多少个元素 		for (int i = front; i < front + size() ; i++) { 			System.out.printf("arr[%d]=%dn", i % maxSize, arr[i % maxSize]); 		} 	} 	// 求出当前队列有效数据的个数 	public int size() { 		// rear = 2 		// front = 1 		// maxSize = 3  		return (rear + maxSize - front) % maxSize;    	} 	// 显示队列的头数据， 注意不是取出数据 	public int headQueue() { 		// 判断 		if (isEmpty()) { 			throw new RuntimeException("队列空的，没有数据~~"); 		} 		return arr[front]; 	} }

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