java的数据结构与算法（3）环形队列

这次对上次的代码进行了一次改进

package cn.itjy.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueue {
public static void main(String[] args) {
//		test
System.out.println("测试数组模拟环形队列");
CircleArray arrayQueue = new CircleArray(4);
char key = ' ';
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
while(loop){
System.out.println("s(show):显示队列");
System.out.println("e(exit):退出队列");
System.out.println("a(add):添加队列");
System.out.println("g(get):取出队列");
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':
arrayQueue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("输入一个数字");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value);
break;
case 'g':
try {
int res = arrayQueue.getQueue();
System.out.printf("取出的数据是%d\n",res);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h':
try {
int front = arrayQueue.headQueue();
System.out.printf("队列头的数据是%d\n",front);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e':
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("code exit");
}
}

class CircleArray {
private int maxSize; // 表示数组最大容量
// front 变量的含义做一个调整:front就指向队列的最后一个元素的后一个位置，也就是说arr[front]
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
private int rear;
private int[] array; // 该数组用于存放数据，模拟队列

// 创建队列的构造器
public CircleArray(int arrmaxSize) {
maxSize = arrmaxSize;
array = 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 front == rear;
}

// 添加数据到队列
public void addQueue(int n) {
// 判断队列是否满
if (isFull()) {
System.out.println("队列已满，不能加入数据。");
return;
}
array[rear] = n;
// 将rear后移,这里必须考虑取模
// 防止越界
rear = (rear + 1) % maxSize;
}

// 获取队列的数据
public int getQueue() {
// 判断队列是否空
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
}
// 这里需要分析出front是队列的第一个元素
// 1.先把front的对应的值保存到一个临时的变量
int value = array[front];
// 2.将front后移
front = (front + 1) % maxSize;
// 3.将临时保存的变量返回
return value;

}

// 显示队列的所有数据
public void showQueue() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列为空，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("array[%d]=%d\n", i % maxSize, array[i % maxSize]);
}
}

// 求出当前队列有效数据的个数
public int size() {
return (rear + maxSize - front) % maxSize;
}

// 显示队列的头部，注意不是取出数据
public int headQueue() {
// 判断
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
}
return array[front];
}

}