简单队列的理解（不可循环--仅作示例）

队列是一个有序列表，可以用数组（顺序队列）或是链表（链表队列）来实现

遵循先入先出的原则。即：先存入队列的数据，要先取出，后存入的要后取出。

示意图：（使用数组模拟队列示意图）

 

 由上图可知，创建一个Queue时的指针front(队列头)，rear(队列尾)都为-1，里面没有数据

当往队列中添加数据时front没有变化，rear在上升

当队列中消费数据时rear没有变化，front在上升（由此可见，队列是先进先出）

下面代码为一个简单的单体队列，没有构成循环队列。（重点在于指针的理解）

public class ArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {

        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
        boolean loop = true; //循环调用，使程序不得退出
        char key = ' ';
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        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):取出队列数据");
            System.out.println("h(head):查出队列头数据");
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key){
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'e':
                    System.out.println("程序退出");
                    scanner.close();
                    loop=false;
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("请输入需要添加进队列的值");
                    int n = scanner.nextInt();
                    try {
                        queue.addQueue(n);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int value = queue.peak();
                        System.out.printf("从队列中取出的值为:%d\n",value);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int i = queue.showHead();
                        System.out.printf("队列头的数据为：%d\n",i);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出~~");


    }
}

//模拟数组构成的队列
class ArrayQueue {
    private int maxSize; //队列的最大容量
    private int front; //指针：指向队列的头部，front是指向队列头部的前一个位置
    private int rear; //指针：指向队列的尾部，就是队列的最后一个数据
    private int[] arr; //数组容器


    //构造方法：创建一个多大容量的队列
    public ArrayQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        this.front = -1;
        this.rear = -1;
        this.arr = new int[maxSize];
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return front == rear;   //当头指针和尾指针的大小相等时，队列为空
    }

    //判断队列是否已满
    public boolean isFull() {
        return rear == maxSize - 1; //rear指向的是最后一个索引，数组最后一个索引是maxSize-1；
    }

    //往队列里添加数据
    public void addQueue(int n) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("队列已满");
        }
        rear++;
        arr[rear] = n;
    }

    //取出数据
    public int peak() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列已空");
        }
        front++;
        return arr[front];
    }


    //显示队列所有的数据
    public void showQueue() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列已空");
        }
        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，注意不是取数据
    public int showHead() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列已空");
        }
        return arr[front + 1];
    }

}