Java实现循环队列

Posted 2021-11-27 ysyasd

一、分析

　　队列是一种先进先出的线性表，它只允许在表的一端进行插入，而在另一端删除元素。允许插入的一端称为队尾，允许删除的一端称为队头。

　　循环队列是一种以顺序存储结构表示的队列，为了解决“假溢出”问题而将它设计成头尾相接的循环结构，它的基本操作如下：

　　　　1、初始化循环队列

　　　　2、销毁循环队列

　　　　3、清空循环队列

　　　　4、检测循环队列是否为空

　　　　5、返回循环队列的元素个数

　　　　6、返回循环队列头元素

　　　　7、向队尾插入元素

　　　　8、删除并返回队头元素

　　　　9、遍历循环队列

　　在循环队列中，除了用一组地址连续的存储单元依次存储从队头到队尾的元素外，还需要附设两个整型变量front和rear分别指示队头和队尾的位置。

　　在Java中，我们可以将循环队列视作一个类，通过成员变量数组来表示一组地址连续的存储单元，再定义两个成员变量front和rear，将循环队列的基本操作定义成类的方法，循环效果则用“模”运算实现，以此来实现循环队列。这样，初始化循环队列就是将类实例化，销毁就是销毁实例化出来的对象。

二、实现

 1、定义类属性和构造函数

 1 class InitQueue{
 2     
 3     private int [] queue = null;
 4     
 5     private int front = 0;
 6     
 7     private int rear = 0;
 8     
 9     private boolean empty = true;  　　　　//true表示循环队列为空
10     
11     public InitQueue(int max) {  　　　　　//构造指定大小的循环队列
12         this.queue = new int[max];
13     }
14 }

2、清空循环队列

1 public void clearQueue() {
2     this.front = 0;
3     this.rear = 0;
4     this.empty = true;
5 }

3、检测循环队列是否为空

1 public boolean queueEmpty() {
2     if(this.empty == true) {
3         return true;
4     }else {
5         return false;
6     }
7 }

4、返回循环队列的元素个数

1 public int queueLength() {
2     if (this.front == this.rear && this.empty == false) {
3         return this.queue.length;  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//如果循环队列已满，返回数组长度即元素个数
4     }
5     return (this.rear - this.front + this.queue.length) % this.queue.length;  　　//否则，取模运算得到长度
6 }

5、返回循环队列头元素

 1 public int [] getHead() {
 2 
 3     if (this.empty == true) {
 4         return null;
 5     }
 6 
 7     int [] i = new int[1];
 8     i[0] = queue[this.front];
 9     return i;
10 }

6、向队尾插入元素

 1 public boolean enQueue(int value) {
 2 
 3     if (this.empty == false && this.front == this.rear) {
 4         return false;
 5     }
 6 
 7     this.queue[this.rear] = value;
 8     this.rear = (this.rear + 1) % this.queue.length;
 9     this.empty = false;
10     return true;
11 }

7、删除并返回队头元素

 1 public int [] deQueue() {
 2 
 3     if (this.empty == true) {
 4         return null;
 5     }
 6 
 7     int [] i = new int[1];
 8     i[0] = this.queue[this.front];  　　　　　　　　　　　　　　//获取队头元素
 9 
10     this.front = (this.front + 1) % this.queue.length;  　　//删除队头元素（front指针加一）
11 
12     if(this.front == this.rear) {  　　　　　　　　　　　　　　 //如果循环队列变空，改变标志位
13         this.empty = true;
14     }
15     return i;
16 }

8、遍历循环队列

 1 public String queueTraverse() {  　　　　　　　　　　　　　　　　　　//此处用输出循环队列表示遍历
 2 
 3     String s = "";
 4     int i = this.front;  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//i指向第一个元素
 5 
 6     if(this.front == this.rear && this.empty == false) {  　　　//如果循环队列已满，取出第一个元素，i指向下一个元素
 7         s += this.queue[i] + "、";
 8         i = (i + 1) % this.queue.length;
 9     }
10 
11     while (i != this.rear) {  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//如果未到末尾，则循环读取元素
12         s += this.queue[i] + "、";
13         i = (i + 1) % this.queue.length;
14     }
15 
16     if(s.length() == 0) {  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//如果没有读取到元素，直接返回空字符串
17         return s;
18     }
19     return s.substring(0,s.length() - 1);  　　　　　　　　　　　　//除去最后的顿号返回
20 }

三、小结

　　以上就是循环队列用Java的实现，由于只定义了整数的数组，因此只能操作整数数据，但循环队列的基本思想都已实现。