前言
在队列开篇之前使用一个小案例来感受一下生活中队列的使用场景： 去银行办业务，然后取挂号排队。
概述
队列介绍
1.队列是一个有序的列表，可以用数组或 链表来实现。 > > 2.遵循先入先出的原则，即：先存入队列的数据，要先取出。后存入的要后取出
示意图：使用数组模拟队列的示意图
数组模拟队列思路
1.队列本身是有序列表，若使用数组的结构来存储队列的数据，则队列数组的声明如下图, 其中 maxSize 是该队列的最大容量。 > > 2.因为队列的输出、输入是分别从前后端来处理，因此需要两个变量front及rear分别记录队列前后端的下标，front 会随着数据输出而改变，而 rear则是随着数据输入而改变，如图所示：
当我们将数据存入队列时称为”addQueue”，addQueue 的处理需要有两个步骤： 思路分析
1.将尾指针往后移：rear+1 , 当front == rear 【空】 > > 2.若尾指针 rear 小于队列的最大下标 maxSize-1，则将数据存入 rear所指的数组元素中，否则无法存入数据。 rear == maxSize - 1[队列满]
代码
public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建一个队列
ArrayQueue queue= new ArrayQueue(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){
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){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e'://退出
scanner.close();
loop=false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出！");
}
}
//使用数组模拟队列--编写一个ArrayQueue类
class ArrayQueue{
private int maxSize;//表示数组的最大容量
private int front;//对列头
private int rear;//队列尾
private int[] arr;//该数据用于存放数据，模拟队列
//创建队列的构造器
public ArrayQueue(int arrMaxSize){
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
front = -1;//指向队列头部，分析出front是指向队列头的前一个位置。
rear = -1;//指向队列尾，指向队列尾的数据（即就是队列最后一个数据）
}
//判断队列是否满
public boolean isFull(){
return rear == maxSize- 1;
}
//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;
}
rear++;//让rear后移
arr[rear]=n;
}
//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++;//front后移
return arr[front];
}
//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;
}
for(int i=0;i<arr.length;i++){
System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
}
}
//显示队列的头数据，注意不要取出数据
public int headQueue(){
//判断
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列空的，没有数据！");
}
return arr[front+1];
}
}
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，改成一个环形的队列 取模：%
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