java應用數組實現環形隊列的方法

思路分析：

1.  front 變量的含義做一個調整： front 就指向隊列的第一個元素, 也就是說 arr[front] 就是隊列的第一個元素

front 的初始值 = 0

2.  rear 變量的含義做一個調整：rear 指向隊列的最后一個元素的后一個位置. 因為希望空出一個空間做為約定

rear 的初始值 = 0

3. 當隊列滿時，條件是  (rear  + 1) % maxSize == front 【滿】

4.隊列為空的條件， rear == front 空

5. 當我們這樣分析， 隊列中有效的數據的個數   (rear + maxSize - front) % maxSize   // rear = 1 front = 0

6. 我們就可以在原來的隊列上修改得到，一個環形隊列

代碼實現：

import java.util.Scanner;
public class CircleArrayQueueDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//測試一把
		System.out.println("測試數組模擬環形隊列的案例~~~");
		// 創建一個環形隊列
		CircleArray queue = new CircleArray(4); //說明設置4, 其隊列的有效數據最大是3
		char key = ' '; // 接收用戶輸入
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);//
		boolean loop = true;
		// 輸出一個菜單
		while (loop) {
			System.out.println("s(show): 顯示隊列");
			System.out.println("e(exit): 退出程序");
			System.out.println("a(add): 添加數據到隊列");
			System.out.println("g(get): 從隊列取出數據");
			System.out.println("h(head): 查看隊列頭的數據");
			key = scanner.next().charAt(0);// 接收一個字符
			switch (key) {
			case 's':
				queue.showQueue();
				break;
			case 'a':
				System.out.println("輸出一個數");
				int value = scanner.nextInt();
				queue.addQueue(value);
				break;
			case 'g': // 取出數據
				try {
					int res = queue.getQueue();
					System.out.printf("取出的數據是%d\n", res);
				} catch (Exception e) {
					// TODO: handle exception
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case 'h': // 查看隊列頭的數據
				try {
					int res = queue.headQueue();
					System.out.printf("隊列頭的數據是%d\n", res);
				} catch (Exception e) {
					// TODO: handle exception
					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; // 表示數組的最大容量
	//front 變量的含義做一個調整： front 就指向隊列的第一個元素, 也就是說 arr[front] 就是隊列的第一個元素 
	//front 的初始值 = 0
	private int front; 
	//rear 變量的含義做一個調整：rear 指向隊列的最后一個元素的后一個位置. 因為希望空出一個空間做為約定.
	//rear 的初始值 = 0
	private int rear; // 隊列尾
	private int[] arr; // 該數據用于存放數據, 模擬隊列
	public CircleArray(int arrMaxSize) {
		maxSize = arrMaxSize;
		arr = new int[maxSize];
	}
	// 判斷隊列是否滿
	public boolean isFull() {
		return (rear  + 1) % maxSize == front;
	}
	// 判斷隊列是否為空
	public boolean isEmpty() {
		return rear == front;
	}
	// 添加數據到隊列
	public void addQueue(int n) {
		// 判斷隊列是否滿
		if (isFull()) {
			System.out.println("隊列滿，不能加入數據~");
			return;
		}
		//直接將數據加入
		arr[rear] = n;
		//將 rear 后移, 這里必須考慮取模
		rear = (rear + 1) % maxSize;
	}
	// 獲取隊列的數據, 出隊列
	public int getQueue() {
		// 判斷隊列是否空
		if (isEmpty()) {
			// 通過拋出異常
			throw new RuntimeException("隊列空，不能取數據");
		}
		// 這里需要分析出 front是指向隊列的第一個元素
		// 1. 先把 front 對應的值保留到一個臨時變量
		// 2. 將 front 后移, 考慮取模
		// 3. 將臨時保存的變量返回
		int value = arr[front];
		front = (front + 1) % maxSize;
		return value;
	}
	// 顯示隊列的所有數據
	public void showQueue() {
		// 遍歷
		if (isEmpty()) {
			System.out.println("隊列空的，沒有數據~~");
			return;
		}
		// 思路：從front開始遍歷，遍歷多少個元素
		for (int i = front; i < front + size() ; i++) {
			System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
		}
	}
	// 求出當前隊列有效數據的個數
	public int size() {
		// rear = 2
		// front = 1
		// maxSize = 3 
		return (rear + maxSize - front) % maxSize;   
	}
	// 顯示隊列的頭數據， 注意不是取出數據
	public int headQueue() {
		// 判斷
		if (isEmpty()) {
			throw new RuntimeException("隊列空的，沒有數據~~");
		}
		return arr[front];
	}
}

以上就是java中使用數組實現環形隊列的詳細內容，更多請關注億速云其它相關文章！