数组模拟环形队列案例和思路

思路如下：

**1. front:**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的初始值为0.

**2.rear:**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作为约定。rear的初始值为0

3.当队列满时，条件是**（rear+1）%maxSize=front【满】。**

4.当队列为空的条件时，rear==front【空】

5.队列中的有效个数（rear+maxSize-front）%maxSize 。

代码如下：代码内有详细说明

public class CircleArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {

System.out.println("数组模拟环形队列案例！！");

//创建一个环形队列
CircleArray queue = new CircleArray(4);//设置为4，队列中最大有效数据是3
char key = ' ';
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):从队列中取出数据");
System.out.println("h(head):查看队列头的数据");

key = scanner.next().charAt(0);
switch (key) {
case 's':
queue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("输入一个数");
int value = scanner.nextInt();
queue.addQueue(value);
break;
case 'g':

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':
try {
int res = queue.headQueue();
System.out.printf("队列头的元素是%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 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 就指向队列的第一元素，也就是说 arr[front]
//front 的初始值=0
private int front;//队列头

//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;//该数组用于存放数据，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");
}
//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
//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]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
}
}

//求当前队列的有效个数
public int size() {

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];
}
}

运行结果：