1）队列的定义与实现形式-方式

2）队列实现思路（非环形，下面进行优化）

3）代码实现（注意并不是环形）

package DataStructures.queue;import java.util.Scanner;/*** 使用数组模拟队列*/
public class ArrayQueueDemo {public static void main(String []args){//测试//创建一个队列ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);char key = ' '; //接收用户输入Scanner scanner = new Scanner(System.in);boolean loop = true;while(loop){System.out.println("s(show):显示队列");System.out.println("e(exit):退出程序");System.out.println("a(add):添加数据到队列");System.out.println("g(get):从队列取出数据");System.out.println("h(head):查看队列头的数据");key = scanner.next().charAt(0); //接收一个字符System.out.println("=========================");switch (key){case 's':arrayQueue.showQueue();break;case 'a':System.out.println("输入一个数");int value = scanner.nextInt();arrayQueue.addQueue(value);break;case 'g': //取数据try {System.out.println("取出的数是：" + arrayQueue.getQueue());}catch (Exception e){System.out.println(e.getMessage());}break;case 'h':try{System.out.println("队列头的数据是："+arrayQueue.headQueue());}catch (Exception e){System.out.println(e.getMessage());}break;case 'e'://退出scanner.close();loop = false;break;default:break;}}System.out.println("程序退出~~~~~");}
}//队列类
class ArrayQueue{private int maxSize; //数组的最大容量private int front; //队列头private int rear; //队列尾private int[] arr; //用于存放数据的队列数组//创建队列构造器public ArrayQueue(int arrMaxSize){maxSize = arrMaxSize;arr = new int[maxSize];front = -1; //指向队列头部，分析出front指向队列头的前一个位置rear = -1; //指向队列尾部，指向队列尾的数据（即就是队列的最后一个数据）}//判断队列是否满public boolean isFull(){return rear == maxSize - 1;}//判断队列是否为空public boolean isEmpty(){return rear == front;}//添加数据public void addQueue(int n){if (isFull()){System.out.println("队列已满，不能加入");return;}rear++; //让rear后移arr[rear] = n;System.out.println("添加成功");}//获取队列数据，出队列public int getQueue(){if (isEmpty()){//通过抛出异常出来throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");}front ++;return arr[front];}//显示队列的所有数据public void showQueue(){//遍历if (isEmpty()){System.out.println("队列为空");return;}for (int i = 0; i < maxSize;i++){System.out.println("arr["+i+"] = "+arr[i]);}}//显示队列的头数据public int headQueue(){if (isEmpty()){throw new RuntimeException("队列为空");}return arr[front+1];}
}

上面代码实现完成后运行，会发现添加输入后取出，取出的位置不能再进行添加了，也就是添加完取出就不能再用了，没达到复用的效果

4）所以下面进行优化（改进成环形数组，取模来实现）

ps：这里最后有效数据个数，把他啊想象成一个环形，有可能rear在前有可能front在前，括号里加一个maxSize是防止rear在front后面形成负数，然后取模。

package DataStructures.queue;import java.util.Scanner;/*** 使用数组模拟队列*/public class CircleArrayQueueDemo {public static void main(String []args){//测试//创建一个队列CircleArrayQueue arrayQueue = new CircleArrayQueue(4);System.out.println("测试数组模拟环形队列");char key = ' '; //接收用户输入Scanner scanner = new Scanner(System.in);boolean loop = true;while(loop){System.out.println("s(show):显示队列");System.out.println("e(exit):退出程序");System.out.println("a(add):添加数据到队列");System.out.println("g(get):从队列取出数据");System.out.println("h(head):查看队列头的数据");key = scanner.next().charAt(0); //接收一个字符System.out.println("=========================");switch (key){case 's':arrayQueue.showQueue();break;case 'a':System.out.println("输入一个数");int value = scanner.nextInt();arrayQueue.addQueue(value);break;case 'g': //取数据try {System.out.println("取出的数是：" + arrayQueue.getQueue());}catch (Exception e){System.out.println(e.getMessage());}break;case 'h':try{System.out.println("队列头的数据是："+arrayQueue.headQueue());}catch (Exception e){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 CircleArrayQueue{private int maxSize; //数组的最大容量//指向队列头部，就指向队列的第一个元素，// arr[front]就是队列的第一个元素，front初值为0private int front;private int rear; //队列尾private int[] arr; //用于存放数据的队列数组//创建队列构造器public CircleArrayQueue(int arrMaxSize){maxSize = arrMaxSize; //表示数组最大容量arr = new int[maxSize];front = 0;rear = 0; //指向队列尾部，指向队列尾的数据（即就是队列的最后一个数据）}//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 rear == front;}//添加数据public void addQueue(int n){//是否为空if (isFull()){System.out.println("队列已满，不能加入");return;}//直接将数据加入arr[rear] = n;//将rear后移，这里必须考虑取模rear = (rear+1) % maxSize;System.out.println("添加成功");}//获取队列数据，出队列public int getQueue(){//是否为空if (isEmpty()){//通过抛出异常出来throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");}//这里需要分析出front是指向队列的第一个元素// 1.先把front对应的值保存到临时变量// 2.将front 后移// 3.返回临时变量int value = arr[front];front = (front+1) % maxSize;return value;}//显示队列的所有数据public void showQueue(){if (isEmpty()){System.out.println("队列为空");return;}//遍历,从front开始变量，遍历多少个元素for (int i = front; i < front + size();i++){System.out.println("arr["+ i%maxSize +"] = "+arr[i%maxSize]);}}//求出当前队列有效数据的个数public int size(){return (rear + maxSize - front) % maxSize;}//显示队列的头数据public int headQueue(){if (isEmpty()){throw new RuntimeException("队列为空");}return arr[front];}
}

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上面代码实现完成后运行，会发现添加输入后取出，取出的位置不能再进行添加了，也就是添加完取出就不能再用了，没达到复用的效果

4）所以下面进行优化（改进成环形数组，取模来实现）

ps：这里最后有效数据个数，把他啊想象成一个环形，有可能rear在前有可能front在前，括号里加一个maxSize是防止rear在front后面形成负数，然后取模。

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