Java数组实现队列

Posted 2020-12-20 炫舞风中

队列具有FIFO（先进先出）的特点，此处笔者采用数组的方式实现一个简单的队列功能。

1、Java代码实现

(1)、定义相关属性

    //数组容量
    private int capacity;

    //当前数组长度
    private int length = 0;

    //具体数据
    private Object[] elements;

    //队首指针（指向队首元素的上一个位置）
    private int first = -1;

    //队尾指针（指向队尾元素的位置）
    private int end = -1;

（2）、实现相关操作方法

 1 /**
 2      * 构造方法，初始化数组element
 3      * @param capacity
 4      */
 5     public ArrQueue(int capacity){
 6         if (capacity <=0){
 7             throw new RuntimeException("capacity must Greater than zero!");
 8         }
 9         this.capacity = capacity;
10         this.elements = new Object[capacity];
11     }
12 
13 /**
14      * 队列是否已满
15      * @return
16      */
17     public boolean isFull(){
18         return this.length == this.capacity;
19     }
20 
21     /**
22      * 队列是否为空
23      */
24     public boolean isEmpty(){
25         return  this.first == this.end;
26     }
27     /**
28      * 元素添加
29      * @param element
30      */
31     public void addElement(int element){
32         if (isFull()){
33             throw new RuntimeException("the queue is full!");
34         }
35         length++;
36         if (isEmpty()){
37             this.first = end =-1;
38         }
39         this.elements[++this.end] = element;
40     }
41 
42     /**
43      * 元素移除
44      * @return
45      */
46     public Object remove(){
47         if (isEmpty()){
48             throw new RuntimeException("the queue is empty!");
49         }
50         length--;
51         //移除元素之后，队首指针向后移动一位
52         return elements[++this.first];
53     }
54 
55     /**
56      * 打印所有的元素（没有出队列）
57      */
58     public void showAllElements(){
59         for (int i = this.first+1; i <= this.end; i++) {
60             System.out.print(this.elements[i]+"	");
61         }
62         System.out.println();
63     }
64 
65     /**
66      * 返回当前队列长度
67      * @return
68      */
69     public int getLength(){
70         return this.length;
71     }
72 
73     /**
74      * 清空队列
75      */
76     public void clearQueue(){
77         this.end = this.first = -1;
78         this.length = 0;
79         for (int i = 0; i < this.elements.length; i++) {
80             elements[i] = null;
81         }
82     }
83 
84     /**
85      * 销毁队列
86      */
87     public void destoryQueue(){
88         this.elements = null;
89         this.end = this.first = -1;
90         this.length = 0;
91     }

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2、测试

 1 public static void main(String[] args) {
 2         ArrQueue arrQueue = new ArrQueue(10);
 3         for (int i = 0; i < 10; i++) {
 4             arrQueue.addElement(i);
 5         }
 6         System.out.println("==========打印所有的元素=================");
 7         arrQueue.showAllElements();
 8 
 9         System.out.println("===========所有元素出队列=================================");
10         for (int i = 0; i < 10; i++) {
11             System.out.print(arrQueue.remove()+"	");
12         }
13         System.out.println();
14         System.out.println("==========打印所有的元素=================");
15         arrQueue.showAllElements();
16 
17         System.out.println("==========元素全部移除队列之后，此时队首和队尾指针、队列长度==============");
18         System.out.println("队首："+arrQueue.first+"，队尾："+arrQueue.end+",队列长度："+arrQueue.length);
19 
20         System.out.println("=======再次插入一个元素===========================");
21         arrQueue.addElement(10);
22 
23         System.out.println("==========打印所有的元素=================");
24         arrQueue.showAllElements();
25 
26         System.out.println("==========插入一个元素之后，此时队首和队尾指针、队列长度==============");
27         System.out.println("队首："+arrQueue.first+"，队尾："+arrQueue.end+",队列长度："+arrQueue.length);
28 
29         System.out.println("===========将这个元素出队列========================================");
30         System.out.println(arrQueue.remove());
31 
32         System.out.println("==========此时队首和队尾指针、队列长度==============");
33         System.out.println("队首："+arrQueue.first+"，队尾："+arrQueue.end+",队列长度："+arrQueue.length);
34     }

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3、结果

 1 ==========打印所有的元素=================
 2 0    1    2    3    4    5    6    7    8    9    
 3 ===========所有元素出队列=================================
 4 0    1    2    3    4    5    6    7    8    9    
 5 ==========打印所有的元素=================
 6 
 7 ==========元素全部移除队列之后，此时队首和队尾指针、队列长度==============
 8 队首：9，队尾：9,队列长度：0
 9 =======再次插入一个元素===========================
10 ==========打印所有的元素=================
11 10    
12 ==========插入一个元素之后，此时队首和队尾指针、队列长度==============
13 队首：-1，队尾：0,队列长度：1
14 ===========将这个元素出队列========================================
15 10
16 ==========此时队首和队尾指针、队列长度==============
17 队首：0，队尾：0,队列长度：0

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