数据结构_数组模拟队列

偏执的太偏执、 2023-07-09 09:27 11阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  数组模拟单向队列
     *  数组模拟环形队列

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## 数组模拟单向队列 ##

// 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是指向队列头的前一个位置.
    		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()) {
        
    			// 通过抛出异常
    			throw new RuntimeException("队列满，不能加入数据~");
    		}
    		rear++; // 让rear 后移
    		arr[rear] = n;
    	}
    
    	// 获取队列的数据, 出队列
    	public int getQueue() {
        
    		// 判断队列是否空
    		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()) {
        
    			throw new RuntimeException("队列空的，没有数据~~");
    		}
    		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() {
        
    		// 判断
    		if (isEmpty()) {
        
    			throw new RuntimeException("队列空的，没有数据~~");
    		}
    		return arr[front + 1];
    	}
    }

## 数组模拟环形队列 ##

class CircleArray {
        
    	private int maxSize; // 表示数组的最大容量
    	//front 指向队列的第一个元素, 也就是说 arr[front] 就是队列的第一个元素 
    	//front 的初始值 = 0
    	private int front; 
    	//rear指向队列的最后一个元素的后一个位置.
    	//rear 的初始值 = 0
    	private int rear; // 队列尾
    	private int[] arr; // 该数据用于存放数据, 模拟队列
    	
    	public CircleArray(int arrMaxSize) {
        
    		maxSize = arrMaxSize;
    		arr = new int[maxSize];
    	}
    	
    	// 判断队列是否满
    	public boolean isFull() {
        
    		return (rear  + 1) % maxSize == front;
    	}
    	
    	// 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()) {
        
    			throw new RuntimeException("队列满，不能加入数据~");
    		}
    		//直接将数据加入
    		arr[rear] = n;
    		//将 rear 后移, 这里必须考虑取模
    		rear = (rear + 1) % maxSize;
    	}
    	
    	// 获取队列的数据, 出队列
    	public int getQueue() {
        
    		// 判断队列是否空
    		if (isEmpty()) {
        
    			// 通过抛出异常
    			throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
    		}
    		// 这里需要分析出 front是指向队列的第一个元素
    		// 1. 先把 front 对应的值保留到一个临时变量
    		// 2. 将 front 后移, 考虑取模
    		// 3. 将临时保存的变量返回
    		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()) {
        
    			// 通过抛出异常
    			throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
    		}
    		// 思路：从front开始遍历，遍历多少个元素
    		for (int i = front; i < front + size() ; i++) {
        
    			System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
    		}
    	}
    	
    	// 求出当前队列有效数据的个数
    	public int size() {
        
    		// rear = 2
    		// front = 1
    		// maxSize = 3 
    		return (rear + maxSize - front) % maxSize;   
    	}
    	
    	// 显示队列的头数据， 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];
    	}
    }

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