java中数组的结构体 java数组的实现原理

对于队列，我的理解是一种用于存储数据的结构，它的特点是先进先出，就像去银行办理业务，先取号码，再排队，等到柜台叫你的时候你就去，办理完业务就离开，然后下一位继续。

使用数组实现的原理是，首先初始化一个队列类，定义他的属性（队列的最大长度，队头位置，对尾位置，数组），初始化队头位置为-1，对尾位置为-1。不能定义为0是因为数组的索引值是从0开始的，定义为0则表示队列（数组）在开始就存在一个值，所以不这样定义。然后初始化队列的长度，当添加的时候， 移动对尾位置，rear++，当取数据的时候，移动队头位置，front++。

 

其中值得注意的是，分两种不同的情况，一是队列为空的时候的判断条件，当队头与对尾相等时，即表示空队列。二是队列满的判断条件，当rear=maxSize-1时，即表示队列满了。前一个好理解，后一个为什么是rear=maxSize-1就表示队列满了呢？数组索引是从0开始，一个数组的长度是maxSize，那么他最后一个元素的索引值是maxSize-1，所以就是对尾等于数组元素的最后一个元素下标的时候，队列就满了。

主要代码

package cn.mrlij.queue;

import java.util.Scanner;

/***
 * 使用数组实现队列
 * @author dreamer
 *
 */
public class ArrayQueue {
public static void main(String[] args) {
	Scanner sc = new Scanner(System.in);
	//创建一个长度为3的队列
	Queue queue = new Queue(3);
	boolean flag = true;
	while(flag){
		System.out.println("====================菜单==================");
		System.out.println("1：添加元素");
		System.out.println("2：显示所有元素");
		System.out.println("3：从队列取出元素");
		System.out.println("4：查看队头元素");
		System.out.println("5：退出");
		int r = sc.nextInt();
		switch(r) {
		case 1: 
			System.out.println("请输入要添加的元素");
			int nextInt = sc.nextInt();
			try {
				queue.add(nextInt);
			}catch (Exception e) {
				System.out.println(e.getMessage());
			}
			break;
		case 2:
			try {
				queue.show();
			}catch (Exception e) {
				System.out.println(e.getMessage());
			}
			break;
		case 3: 
				try {
					System.out.println(queue.pop());
				}catch (Exception e) {
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
		case 4: try {
					queue.showFront();
				} catch (Exception e) {
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
		case 5: System.out.println("结束");
				flag=false;
				break;
		default :flag=false;
			break;
		}
	}
}

}
class Queue{
	int maxSize; //队列的最大长度
	int front;	//队列头部
	int rear;	//队列尾部
	int arr[];	//队列
	public Queue(int size) {
		this.maxSize = size;
		front = -1;  
		rear = -1;
		arr = new int[size];
	}
	//判断队列是否满了
	public boolean isFull() {
		return rear == maxSize-1;
	}
	//判断是否是空队列
	private boolean isEmpty() {
		return front == rear;
	}
	//添加元素到队列
	public void add(int e) {
		if(isFull()) {
			System.out.println("队列已满，不能添加了。");
			return;
		}
		rear++;
		arr[rear] = e;
	}
	//显示单个元素
	public int pop() {
		if(isEmpty()) {
			throw new  RuntimeException("队列为空！");
		}
		front++;
		return arr[front];
	}
	//显示队列所有元素
	public void show() {
		if(isEmpty()) {
			throw new  RuntimeException("队列为空！");
		}
		for(int i = 0;i<arr.length;i++) {
			System.out.printf("[%d]\n",arr[i]);
		}
	}
	//显示队列队头元素
	public void showFront() {
		if(isEmpty()) {
			throw new RuntimeException("队列为空！");
		}
		System.out.println(arr[front+1]);
	}
	
	
}

上面的代码实现存在一定的不足，当元素添加满之后，不能在继续添加元素了，因为取出的元素并没有从队列中弹出，只是将元素显示出来，下一篇将会做出优化，如有任何疑问，请与我联系，谢谢！