数组模拟队列

妖狐艹你老母 2024-03-30 17:14 72阅读 0赞

数组模拟队列思路：

1.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图, 其中 maxSize 是该队列的最大容量。

2.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，而 rear 则是随着数据输入而改变，如图所示:

![在这里插入图片描述][23450ca896884c3285f12a213901332a.png]

3.当我们将数据存入队列时称为”addQueue”，addQueue 的处理需要有两个步骤：思路分析

1.  将尾指针往后移：rear+1 , 当 front == rear 【空】
2.  若尾指针 rear 小于队列的最大下标 maxSize-1，则将数据存入 rear 所指的数组元素中，否则无法存入数据。  
    rear == maxSize - 1\[队列满\]

import java.util.Scanner;
    
    public class ArrayQueueDemo {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		//测试一把
    		//创建一个队列
    		ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
    		char key = ' ';//接收用户输入
    		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    		boolean loop = true;
    		//输出一个菜单
    		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
    			switch (key) {
    			case 's':
    				queue.showQueue();
    				break;
    			case 'a':
    				System.out.println("输出一个数");
    				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\n",res);
    				} catch (Exception e) {
    					// TODO: handle exception
    					System.out.println(e.getMessage());
    				}
    				break;
    			case'h':
    				try {
    					int res = queue.getQueue();
    					System.out.printf("队列头的数据是%d\n",res);
    				} catch (Exception e) {
    					// TODO: handle exception
    					System.out.println(e.getMessage());
    				}
    				break;
    			case'e':
    				scanner.close();
    				loop = false;
    				break;
    			default:
    				break;
    			}
    		}
    		System.out.println("程序退出");
    	}
    
    }
    
    //使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类
    class ArrayQueue{
    	private int maxSize;//表示数组的最大容量
    	private int front;//队列头
    	private int rear;//队列尾
    	private int[] arr;//该数据用于存放数据，模拟队列
    	
    	//创建队列的构造器
    	public ArrayQueue(int arrMaxsize) {
    		maxSize = arrMaxsize;
    		arr = new int[maxSize];
    		front = -1;//指向队列头部，分析出front是指向队列前的头一个位置。
    		rear = -1;//指向队列尾，指向队列尾的数据（即就是队列最后一个数据）	
    	}
    	
    	//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;
    	}
    	
    	//添加数据到队列
    	public void addQueue(int n) {
    		//判断队列是否满
    		if(isFull()) {
    			System.out.println("队列满不能加入数据~~~");
    			return;
    		}
    		rear++;//让rear后移
    		arr[rear] = n;
    	}
    	
    	//获取队列数据，出队列
    	public int getQueue() {
    		//判断是否空
    		if(isEmpty()) {
    			//通过抛出异常
    			throw new RuntimeException("队列空，不能取数据~~~");
    		}
    		front++;//front后移
    		return arr[front];
    	}
    		//显示队列的所有数据
    		public void showQueue() {
    			//遍历
    			if(isEmpty()) {
    				System.out.println("队列空的没有数据~~~");
    				return;
    			}
    			for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    				System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
    			}
    		}
    		//显示队列的头部数据，注意不是取出数据
    		public int headQueue() {
    			//判断
    			if(isEmpty()) {
    				throw new RuntimeException("队列空的没有数据~~~");
    			}
    			return arr[front + 1];
    		}
    	}

[23450ca896884c3285f12a213901332a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/62d2b694ed544ed48cd705957b1b1f35.png