思路分析

数组模拟环形队列_数据结构

代码实现
package com.atguigu.queue;

import java.util.Calendar;
import java.util.Scanner;

/**
 * @创建人 wdl
 * @创建时间 2021/3/17
 * @描述
 */
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("输入一个数");
                    int value=scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g'://取出数据
                    try {
                        int res=queue.getQueue();
                        System.out.println("取出的数据是:"+res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h'://查看队列头的数据
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.println("队列头的数据是:"+res);
                    } catch (Exception e) {
                        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;//数组的最大容量
    private int front;/* 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 rear;/*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[] 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("队列空的,没有数据");
            return;
        }
        //思路:从front开始遍历,遍历多少个元素
        //动脑筋
        for (int i = front; i <front+size() ; i++) {
            System.out.println("arr["+i%maxSize+"]"+"="+arr[i%maxSize]);
        }
    }

    //求出当前队列有效数据的个数
    public int size(){
        //rear=3
        //front=0
        //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];//因为front指向队列头的前一个位置
    }
}