分析：
➢对数组模拟队列问题分析并优化：
1)目前数组使用一次就不能用， 没有达到复用的效果
2)将这个数组使用算法，改进成一个环形的数组取模：%
实现：
定义队列类
private int maxSize;//数组的最大容量 private int front;//头结点,初始值为0，指向队列的第一个元素 private int read;//尾结点,初始值为0，指向元素的最后一个元素的后一个位置 private int[] arr;//创建数组用于存放数据，模拟队列
初始化队列
/**
* 构造方法
* @param arrMaxSize 队列能够拥有的最大容量
*/
public CircularQueue(int arrMaxSize){
maxSize = arrMaxSize;//传入数据表示队列能够拥有的最大容量
arr = new int[maxSize];//初始化数组
front = 0;//指向队列头结点
read = 0;//指向的是队列的尾结点
}
队满
/**
* 判断队列是否满了,判断队列是否满的条件是：(read+1)%maxSize == front
* @return
*/
public boolean isFull(){
return (read+1)%maxSize == front;
}
队空
/**
* 判断队列是否为空
* @return
*/
public boolean isAir(){
return front == read;
}
添加数据
/**
* 添加数据到队列
* @param data:添加的数据
*/
public void add(int data){
//先判断队列是否满
if (isFull()){
System.out.println("队列已满，不能加入数据！");
return;
}
//直接将数据加入
arr[read] = data;
read = (read+1) % maxSize;
}
出队列
/**
* 获取队列的数据，出队列
* @return
*/
public int get(){
//先判断队列是否为空
if (isAir()){
//通过抛出异常来解决
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，如果直接++回报下标越界异常
* // 3.将临时保存的变量返回
*/
int value = arr[front];
front = (front + 1)%maxSize;
return value;
}
获取当前队列有效个数
/**
* 求出当前队列有效数据的个数
*/
public int size(){
return (read+maxSize-front)%maxSize;
}
打印队列
/**
* 打印数据，就是遍历arr数组
*/
public void listQueue(){
//判断队列是否为空
if (isAir()){
System.out.println("队列为空，没有数据！");
}
//从front开始遍历，遍历多少个元素
for (int i=front;i<front+size();i++){
System.out.println("arr["+i%maxSize+"]="+arr[i%maxSize]);
}
}
显示队头
/**
* 显示队列的头数据
*/
public int headQueue(){
if (isAir()){
throw new RuntimeException("队列是空的没有数据");
}
return arr[front];
}
完整代码：
import java.util.Scanner;
//Circular queue
public class Test03_数组模拟环形队列 {
public static void main(String[] args) {
CircularQueue queue = new CircularQueue(4);//最多只能存储三个有效数据，因为设置的是有一个预留的空间
char value = ' ';
Scanner s = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
while (loop){
System.out.println("==================================");
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");
System.out.println("==================================");
//接受用户输入的一个字符
System.out.print("请输入指令:");
value = s.next().charAt(0);
switch (value){
case 's'://显示队列
queue.listQueue();
break;
case 'g'://取数据
System.out.println("取出的数据是:"+queue.get());
break;
case 'a'://添加数据
System.out.print("请输入一个数:");
int index = s.nextInt();
queue.add(index);
break;
case 'h'://查看队列头
System.out.println("队列的头是:"+queue.headQueue());
break;
case 'e'://退出程序
loop = false;
break;
default:
System.out.println("您好，您输入的字符不合法，请重新输入！");
break;
}
}
System.out.println("您已经成功退出！");
}
}
class CircularQueue{
private int maxSize;//数组的最大容量
private int front;//头结点,初始值为0，指向队列的第一个元素
private int read;//尾结点,初始值为0，指向元素的最后一个元素的后一个位置
private int[] arr;//创建数组用于存放数据，模拟队列
/**
* 构造方法
* @param arrMaxSize 队列能够拥有的最大容量
*/
public CircularQueue(int arrMaxSize){
maxSize = arrMaxSize;//传入数据表示队列能够拥有的最大容量
arr = new int[maxSize];//初始化数组
front = 0;//指向队列头结点
read = 0;//指向的是队列的尾结点
}
/**
* 判断队列是否满了,判断队列是否满的条件是：(read+1)%maxSize == front
* @return
*/
public boolean isFull(){
return (read+1)%maxSize == front;
}
/**
* 判断队列是否为空
* @return
*/
public boolean isAir(){
return front == read;
}
/**
* 添加数据到队列
* @param data:添加的数据
*/
public void add(int data){
//先判断队列是否满
if (isFull()){
System.out.println("队列已满，不能加入数据！");
return;
}
//直接将数据加入
arr[read] = data;
read = (read+1) % maxSize;
}
/**
* 获取队列的数据，出队列
* @return
*/
public int get(){
//先判断队列是否为空
if (isAir()){
//通过抛出异常来解决
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，如果直接++回报下标越界异常
* // 3.将临时保存的变量返回
*/
int value = arr[front];
front = (front + 1)%maxSize;
return value;
}
/**
* 求出当前队列有效数据的个数
*/
public int size(){
return (read+maxSize-front)%maxSize;
}
/**
* 打印数据，就是遍历arr数组
*/
public void listQueue(){
//判断队列是否为空
if (isAir()){
System.out.println("队列为空，没有数据！");
}
//从front开始遍历，遍历多少个元素
for (int i=front;i<front+size();i++){
System.out.println("arr["+i%maxSize+"]="+arr[i%maxSize]);
}
}
/**
* 显示队列的头数据
*/
public int headQueue(){
if (isAir()){
throw new RuntimeException("队列是空的没有数据");
}
return arr[front];
}
}
