循环队列讲解，以及Java实现代码

曾经终败给现在 2024-04-20 14:25 75阅读 0赞

**目录**

一.循环队列概念

二.队满和队空的情况

三.代码的实现

总结

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> 本章讲解内容：循环队列的讲解 →[栈与队列的讲解][Link 1]
> 
> ![2599d52029914d5ebd34c60061a95b3f.jpeg][]
> 
> 使用编译器：IDEA

## 一.循环队列概念 ##

> 在学习循环队列前，我们应该学会队列知识，知识可查看: [队列的知识][Link 2] 。循环队列可以理解为一个圆圈，首尾相连。
> 
> ![4c3cdc0d5b1540659ffe9bdcab1df574.png][]
> 
> 解析，top为队头，rear为队尾。
> 
> 元素**进队**时，赋值给rear指针的区域，然后rear指针移动到下一区域。
> 
> 元素**出队**时，top指针向前移动一位。

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## 二.队满和队空的情况 ##

队空：队列里无元素的情况，也就是还未有元素进队列，又或者元素全部出队。

> ![0f599d238b80439ea2aa86985a2e4e79.png][] 图一，循环队列中并无元素，当**top和rear共同指向**时，无元素，为队空。
> 
> 图二， 同样top和rear指针相遇，可是循环队列中却全有元素。
> 
> **注：**因此为区别这两种情况，规定循环队列最多只能有MaxSize-1个队列元素，当循环队列中只剩下一个空存储单元时，队列就已经满了。

队满情况：当循环队列中只剩下一个空存储单元时，队列就已经满了。如下图

![d545df2fd13d4b49b73c0312b4e4925e.png][]

**结论**：队列空：front==rear; 队列满：(rear+1)%N==front;

队列元素个数：（rear – front + N)%N N为队列长度、front为头结点、rear为尾结点

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## 三.代码的实现 ##

> 我们使用数组实现循环队列。

class ArrayQueue1 {
        private int MaxSize; //数组长度
        private int front;    //头结点
        private int rear;    //尾结点
        private int[] arr;
     
        //创建队列的构造器
     
        public ArrayQueue1(int maxSize) {
            MaxSize = maxSize;
            arr = new int[maxSize];
            front = 0;
            rear = 0;
        }
     
        public boolean isFull() {
            return (rear + 1) % MaxSize == front;
        }
     
        public boolean isEmpty() {
            return front == rear;
        }
     
        public void addQueue(int n) {
            //判断队列满
            if (isFull()) {
                System.out.println("队列满，不能加入数据");
                return;
            }
            arr[rear] = n;
            rear = (rear + 1) % MaxSize;
        }
     
        // 获取队列的数据
        public int getQueue() {
            if (isEmpty()) {
              return -1；
            }
            // front 指向队列的第一个元素
            // front 后移
            int value = arr[front];
            front = (front + 1) % MaxSize;
            return value;
     
        }
     
        //显示队列的所有数据
        public void showQueue() {
            //遍历
            if (isEmpty()) {
                System.out.println("队列为空");
                return;
            }
            // 从front开始遍历
            for (int i = front; i < front + size(); i++) {
                System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % MaxSize, arr[i % MaxSize]);
            }
        }
     
        // 显示队列的头数据，不是取出数据
        public int headQueue() {
            if (isEmpty()) {
               System.out.println("队列为空");
                return;
            }
            return arr[front];
        }
     
        //求出当前队列有效数据
        public int size() {
            return (rear + MaxSize - front) % MaxSize;
        }
    }

##  ##

## 总结 ##

循环队列很简单，相当于一条队伍围成一个圈。关键在于求队列长度、队列是否满、是否为空时，求算方法不同。

[tq02_CSDN_-C_Java_Java]: https://blog.csdn.net/m0_74097410?type=blog
[Link 1]: http://t.csdn.cn/ScWEt
[2599d52029914d5ebd34c60061a95b3f.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/20/7a37647ac6f6471dba3003de937d5963.jpeg
[Link 2]: http://t.csdn.cn/0Haqr
[4c3cdc0d5b1540659ffe9bdcab1df574.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/20/91dd2ed32d45441b95c77d12e69a95e0.png
[0f599d238b80439ea2aa86985a2e4e79.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/20/34e3030b00594790a5951d45e6f65423.png
[d545df2fd13d4b49b73c0312b4e4925e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/20/03a56fbe99474f179eae06e760cadc61.png