线性结构 —— 数组队列

Posted 2021-03-12 gary97

一、介绍

?队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。

二、代码

?使用数组模拟队列，首先编写一个ArrayQueue类

class ArrayQueue {
    private int maxSize; // 最大容量
    private int front; // 指向队列头
    private int rear; // 指向队列尾
    private int[] queue; // 模拟队列

    public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        queue= new int[maxSize];
        front = -1; // 指向队列头部,指向队列头部前一个位置
        rear = -1; // 指向队列尾部，指向队列尾部的具体位置
    }
}

?添加队列类的相关方法

    // 判断队列是否已满
    public boolean isFull() {
        return rear == maxSize - 1;
    }

    // 判断队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    // 添加元素
    pubic void addQueue(int n) {
        if(isFull()) {
            System.out.println("队列已满，无法添加新的元素！");
            return;
        }
        rear++;
        queue[rear] = n;
    }

    // 取出元素
    public int getQueue() {
        if(isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空，无数据取出");
        }
        front++;
        return arr[front];
    }

    // 查看元素
    public void showQueue() {
        if(isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空，无数据显示");
            return;
        }
        for(int i = 0; i < queue.length; i++) {
            System.out.printf("queue[%d]：%d
", i , queue[i]);
        }
    }
    
    // 查看队列头
    public int headQueue() {
        if(isEmpty()) {
            throw new RunTimeException("队列为空，无法显示头信息");
        }
        return queue[front + 1];
    }        

三、测试

public class ArrayQueueDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3); // 设定队列长度为3
        char key = ' '; // 记录用户的输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true; // 循环标识
        while(loop) {
            System.out.println("s：显示队列");
            System.out.println("e：退出队列");
            System.out.println("a：添加元素");
            System.out.println("g：获取元素");
            System.out.println("h：显示队列头数据");
        
            key = sacnner.next().charAt(0);
            switch(key) {
                case 's':
                    arrayQueue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数或指令：");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是：%d
", res);
                        break;
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                case 'h':
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头数据是：%d", res);
                        break;
                    } catch(Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出！");
    }
}