数组模拟环形队列
对前面的数组模拟队列的优化,充分利用数组.因此将数组看做是一个环形的。(通过取模的方式来实现即可)
使用数组模拟环形队列的思路分析
思路如下:
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
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
当队列满时,条件是(rear + 1) % maxSize== front [满]
对队列为空的条件,rear= front空
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
我们就可以在原来的队列上修改得到一个环形队列
package com.atguigu.queue; import java.util.Scanner; public class CircleArrayQueueDemo { public static void main(String[] args) { //测试一把 //创建一个环形队列 CircleArray queue = new CircleArray(4);//说明设置4,其对列的有效数据最大是3 char key =' ';//接收用户输入 Scanner scanner = new Scanner(System.in);//接收 boolean loop = true;//控制循环 //输出一个菜单 while(loop){ System.out.println("s(show):显示列队"); 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%d\n",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%d\n",res); } catch (Exception e){ //TODO:handle exception System.out.println(e.getMessage()); } break; case'e' :// scanner.close(); loop=false; default: break; } } } } 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; 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,这里必须考虑到取模 rear = (rear + 1) % maxSize; } //获取队列的数据,出队列 public int getQueue() { //判断队列是否为空 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("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]); } } //求出当前队列有效数据个数 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("队列为空,没有数据"); } return arr[front+1]; } }