队列特点:先进先出
队列可以使用数组或链表来实现
数组模拟队列
队列本身是有序列表,若使用数组的结构来存储队列的数据,则队列数组的声明如下,其中maxSize是该队列的最大容量。
因为队列的输出、输入是分别从前后端来处理,因此需要两个变量front及rear分别记录队列前后端的下标,front会随着数据输出而改变,rear会随着数据的输入而改变。
使用数组实现队列
front 默认-1,队首
rear 默认-1,队尾
maxSize 队列的最大容量
加数据,在队尾加,rear+1
取数据,在队首取,front+1
添加到队列,分析
1,将rear+1,尾指针后移(当rear==front时,队列为空,可存入;非空时,当rear=maxSize-1时,队列已满,无法存入)
代码实现:
package com.datastack.datastack.queue;
import java.util.Scanner;
/*
* 队列(数组实现)
*/
public class ArrQueue {
private int maxSize;//队列最大值
private int front;//队首,指向队列首的前一个位置
private int rear;//队尾,指向队列尾的序号
private int[] arr;//存放队列数据的数组
/**
* 创建队列
* @param maxSize
*/
public ArrQueue(int maxSize){
this.maxSize = maxSize;
this.arr = new int[maxSize];
this.front = -1;
this.rear = -1;
}
/**
* 判断队列是否已满
* @return
*/
public boolean isFull(){
return rear == maxSize - 1;
}
/**
* 判断队列是否为空
* @param args
*/
public boolean isEmpty(){
return rear == front;
}
/**
* 添加数据到队列
* @param args
*/
public void addQueue(int n){
//判断队列是否满
if(isFull()){
System.out.println("队列已满,不能加入数据。");
return;
}
rear++;
arr[rear] = n;
}
/**
* 出队列
* @param args
*/
public int getQueue(){
//判断队列是否为空
if(isEmpty()){
//通过抛出异常
throw new RuntimeException("队列空,不能取数据");
}
front++;
return arr[front];
}
/**
* 显示队列数据
* @param args
*/
public void showQueque(){
if(isEmpty()){
System.out.println("队列为空。");
return;
}
for(int i=0;i<arr.length;i++){
System.out.printf("arr[%d]=%d\t",i,arr[i]);
}
}
/**
* 显示队头
* @param args
*/
public int headQueue(){
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列为空。");
}
return this.arr[front+1];
}
public static void main(String[] args) {
//创建一个队列
ArrQueue arrQueue = new ArrQueue(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);
switch (key) {
case 's'://显示队列值
arrQueue.showQueque();
break;
case 'a'://入队
System.out.println("请输入一个数");
int value = scanner.nextInt();
arrQueue.addQueue(value);
break;
case 'g'://出队
try {
int res = arrQueue.getQueue();
System.out.println(res);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h'://打印对首
try {
int res = arrQueue.headQueue();
System.out.println(res);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e'://退出程序
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出");
}
}
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