数组模拟队列Java语言代码实现

亦凉 2021-05-03 05:47 487阅读 0赞

## 1、队列的应用场景： ##

银行叫号系统

## 2、代码实现： ##

import java.util.Scanner;
    
    public class ArrayQueueDemo { 
        public static void main(String[] args){ 
           //测试
            ArrayQueue queue=new ArrayQueue(3);
            char key=' ';//接受用户输入
            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("请输入一个数：");
                        int value=scanner.nextInt();
                        queue.addQueue(value);
                        break;
                    case 'g'://取出数据
                       try { 
                           int res=queue.getQueue();
                           System.out.printf("取出的数据是%d\n",res);
                       }catch(Exception e){ 
                           System.out.println(e.getMessage());
                       }
                        break;
                    case 'h'://查看数据头的数据
                        try { 
                            int res=queue.headQueue();
                            System.out.printf("队列头的数据是%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。。");
        }
    }
    //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;//该数组用于存放数据，模拟队列
        //创建队列的构造函数
        public ArrayQueue(int arrMaxSize){ 
            maxSize=arrMaxSize;
            arr=new int[maxSize];
            front=-1;//指向队列头部，分析出front是指向队列头的一个位置
            rear=-1;//指向尾部,即指向队尾的数据（即就是队列最后一个元素）
        }
    
        //判断队列是否为满
        public boolean isFull(){ 
            return rear==maxSize-1;//这里要注意数组的下标是从0开始的
        }
    
        //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){ 
            //首先要判断队列是否为满，若满的话的肯定就不能添加数据了
            if(isFull()){ 
                System.out.println("队列已经满了，不能再添加数据了");
                return;
            }
            //队列没有满，那就添加数据，rear向后挪一下,将传进来的数据加入即可
            rear++;
            arr[rear]=n;
        }
    
        //获取队列的数据，出队列
        public int getQueue(){ 
            //首先要判断队列是否为空
            if(isEmpty()){ 
                //通过抛出异常
                throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
                //这里不能再有返回了，应为抛出的这个异常自带一个返回
            }
            front++;//因为front开始的时候指向队列头元素的前一个元素
            return arr[front];
        }
    
        //显示队列的所有数据
        public void showQueue(){ 
            //首先还是要判断队列是否为空，若是空的，那就没啥可返回的了
            if(isEmpty()){ 
                System.out.println("队列是空的，没有数据可以返回");
                return;
            }
                for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
                    System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
            }
        }
    
        //显示队列的头数据，注意不是取出数据
        public int headQueue(){ 
            if(isEmpty()){ 
                throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
            }
            return  arr[front+1];
        }
    }

## 3、分析问题并优化： ##

1）目前数组使用一次就不能使用了，没有达到复用的效果  
2）将这个数组使用算法，改进成一个环形的数组，去摸%，见下一篇数据结构博客。