环形队列

Posted 2021-02-18 chaostudy

环形队列

思路介绍

思路如下:

• front 变量: front 就指向队列的第-个元素,也就是说arr[front]就是队列的第一个元素，front的初始值= 0
• rear 变量: rear 指向队列的最后一个元素的后-一个位置因为希望空出一个空间做为约定.rear的初始值=0
• 当队列满时，条件是(rear +1) % maxSize==front [满]
• 对队列为空的条件，rear== front空

队列中有效的数据的个数(rear + maxSize - front)% maxSize

遍历环形队列的方法

//考虑到是环形数组，i应该取模
for (int i = front; i <front + size(); i++) {
    System.out.printf("arr[%d]=%d
",i%MaxSize,arr[i%MaxSize]);
}
//求出当前队列有效数据
public int size(){
    return (rear + MaxSize - front) % MaxSize;
}

代码实现

package Array;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueue {
    public static void main(String[] args) {
        CircleQueue arrayQue=new CircleQueue(4);//设置4, 其队列的有效数据最大是3
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop=true;
        char key=‘ ‘;
        while (loop){
            System.out.print("s:显示队列");
            System.out.print("a：添加数据到队列");
            System.out.print("g:取出队列数据");
            System.out.print("h：查看数据头");
            System.out.print("e:退出程序");
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key){
                case ‘s‘:
                    arrayQue.showQueue();
                    break;
                case ‘a‘:
                    System.out.println("请输入数据");
                    try {
                        arrayQue.addQueue(scanner.nextInt());
                    }catch (Exception e){
                        e.getMessage();
                    }
                    break;
                case ‘g‘:
                    try{
                        int res = arrayQue.getQueue();
                        System.out.println("取出来的数据是"+res);
                    }catch (Exception e){
                        e.getMessage();
                    }
                    break;
                case ‘h‘:
                    try{
                        arrayQue.showHead();
                    }catch (Exception e){
                        e.getMessage();
                    }
                    break;
                case ‘e‘:
                    scanner.close();
                    loop=false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    }
}
class CircleQueue{
    private int MaxSize;
    private int front;
    private int rear;
    private int[]arr;
    public CircleQueue(int maxSize){
        MaxSize=maxSize;
        arr=new int[MaxSize];
        front=0;
        rear=0;
    }
    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        return (rear+1)%MaxSize==front;
    }
    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return front==rear;
    }

    //添加数据
    public void addQueue(int n){
        if (isFull()){
            System.out.println("队列已满");
        }
        arr[rear]=n;
        rear=(rear+1)%MaxSize;
    }

    //取出数据
    public int getQueue(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列已空");
        }
        //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
        //3.将临时保存的变量返回
        int value=arr[front];
        front=(front+1)%MaxSize;
        return value;
    }

    //查看队列
    public void showQueue(){
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列为空");
            return;
        }
        for (int i = front; i <front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d
",i%MaxSize,arr[i%MaxSize]);
        }
    }
    //求出当前队列有效数据
    public int size(){
        return (rear + MaxSize - front) % MaxSize;
    }

    //查看队列头信息
    public int showHead(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列已空");
        }
        return arr[front];
    }
}