0077 队列
import java.util.Scanner;
/*
* 队列
* 1.队列是一个有序列表，可以用数组或链表来实现
* 2.遵循先入先出的原则，即先存入的数据先取出，后存入的数据后取出
*
* 使用数组模拟队列
* 1.front指向队列头的前一个位置，初始值front=-1
* 2.rear指向队列尾部数据，初始值rear=-1
* 3.队列满：rear=maxSize-1
* 4.队列空：rear=front
* 缺点：使用一次后就不能使用，不能复用
*
*
* 使用数组模拟环形队列
* 1.front指向队列的第一个元素，即arr[front]为队列第一个元素，初始值front=0
* 2.rear指向队列的最后一个元素的后一个位置，空出一个空间，初始值rear=0
* 3.队列满：(rear+1)%maxSize==front
* 4.队列空：rear==front
* 5.队列中有效的个数 (rear-front+maxSize)%maxSize
*
*/
// 使用数组模拟队列
public class Queue_ {
public static void main(String[] args) {
//创建队列
ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
char key = ' ';//接收用户输入
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
//输出菜单
while (loop) {
System.out.println("s(show):显示队列");
System.out.println("a(add):添加数据");
System.out.println("g(get):取出数据");
System.out.println("h(head):显示队列头");
System.out.println("e(exit):退出队列");
key = scanner.next().charAt(0);
switch (key) {
case 's'://显示
arrayQueue.showQueue();
break;
case 'a'://添加
System.out.println("请输入想要添加的数");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value);
break;
case 'g'://取出
try {
int res = arrayQueue.getQueue();
System.out.printf("取出了数据%d\n",res);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h'://队列头
try {
int res = arrayQueue.headQueue();
System.out.printf("队列头数据是%d\n",res);
} 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 ArrayQueue{
private int maxSize;//表示数组最大容量
private int front;//队列头
private int rear;//队列尾
private int[] arr;//存放数据，模拟队列
public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
front = -1;//指向队列头部，front指向队列头的前一个位置
rear = -1;//指向队列尾部，rear指向队列尾部数据
}
//判断队列是否满
public boolean isFull() {
return rear == maxSize -1;
}
//判断队列是否空
public boolean isEmpty() {
return rear == front;
}
//添加数据到队列
public void addQueue(int n) {
if (isFull()) {
System.out.println("队列满，无法加入");
return;
}
rear++;//rear后移
arr[rear] = n;
}
//取出队列数据（遵循先进先出）
public int getQueue() {
if (isEmpty()) {
//抛出异常
throw new RuntimeException("队列为空，无法取出");
}
front++;//front后移
return arr[front];
}
//显示队列所有数据
public void showQueue() {
//遍历
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列为空，没有数据");
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
}
}
//显示队列头数据
public int headQueue() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空，没有头数据");
}
return arr[front+1];
}
}
import java.util.Scanner;
//使用数组模拟环形队列
public class Queue02 {
public static void main(String[] args) {
//创建队列
CircleArray arrayQueue = new CircleArray(4);//设置4，有效数据是3，因为预留一个空间
char key = ' ';//接收用户输入
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
//输出菜单
while (loop) {
System.out.println("s(show):显示队列");
System.out.println("a(add):添加数据");
System.out.println("g(get):取出数据");
System.out.println("h(head):显示队列头");
System.out.println("e(exit):退出队列");
key = scanner.next().charAt(0);
switch (key) {
case 's'://显示
arrayQueue.showQueue();
break;
case 'a'://添加
System.out.println("请输入想要添加的数");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value);
break;
case 'g'://取出
try {
int res = arrayQueue.getQueue();
System.out.printf("取出了数据%d\n",res);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h'://队列头
try {
int res = arrayQueue.headQueue();
System.out.printf("队列头数据是%d\n",res);
} 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 CircleArray{
private int maxSize;//表示数组最大容量
private int front;//队列头
private int rear;//队列尾
private int[] arr;//存放数据，模拟队列
public CircleArray(int arrMaxSize) {
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
front = 0;//front指向队列第一个元素
rear = 0;//rear指向队列的最后一个元素的后一个位置，空出一个空间
//front与rear默认为0，也可不写
}
//判断队列是否满
public boolean isFull() {
return (rear + 1)% maxSize == front ;
}
//判断队列是否空
public boolean isEmpty() {
return rear == front;
}
//添加数据到队列
public void addQueue(int n) {
if (isFull()) {
System.out.println("队列满，无法加入");
return;
}
arr[rear] = n;
//rear后移,考虑取模
rear = (rear+1) % maxSize;
}
//取出队列数据（遵循先进先出）
public int getQueue() {
if (isEmpty()) {
//抛出异常
throw new RuntimeException("队列为空，无法取出");
}
//1.先把front对应的值保留到一个临时变量
int value = arr[front];
//2.将front后移,考虑取模
front = (front + 1) % maxSize;
//3.将临时变量返回
return value;
}
//求出当前队列有效数据个数
public int num() {
return (rear-front+maxSize)%maxSize;
}
//显示队列所有数据
public void showQueue() {
//遍历
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列为空，没有数据");
return;
}
//从front开始遍历，队列中有效的个数=(rear-front+maxSize)%maxSize
for (int i = front; i < front + num(); i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i % maxSize,arr[i % maxSize]);
}
}
//显示队列头数据
public int headQueue() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空，没有头数据");
}
return arr[front];
}
}