普通队列

1.介绍

1）队列是一个有序列表，可以用数组或是链表来实现。
2）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

举例

我们在车站排队取票就是一种队列，排在前面的先取到票，排在后面的后取到票

2.数组模拟队列

思路

• 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。
• 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：
  
• 往队列添加数据

1)判断队列是否满，如果满了则不能添加
2)尾指针往后移一个位置：rear+1 arr[rear] = n

• 从队列取出数据

1)判断队列是否为空
2)front往后移动一个位置：front+1

实现

public class ArrayQueue{
    private int maxSize;  //数组的最大容量
    private int rear;     //队列尾
    private int front;    //队列头
    private int[] arr;    //用于存放数据，模拟队列

    //初始化队列
    public ArrayQueue(int maxSize){
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
        rear = -1;
        front = -1;
    }

    //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;
    }

    //往队列添加数据
    public void addQueue(int n){
        //判断是否满
        if (isFull()){
            System.out.println("队列满，不能添加数据");
            return;
        }
        rear++;
        arr[rear] = n;
    }

    //从队列取出数据
    public int getQueue(){
        //判断是否为空
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空，没有数据可取");
        }
        front++;
        return arr[front];
    }

    //显示队列所有数据
    public void showQueue(){
        //判断是否为空
        if(isEmpty()){
            System.out.println("队列为空，没有数据可显示");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
        }
    }

    //显示队头数据
    public int showQueueHead(){
        //判断是否为空
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空，没有数据可显示");
        }
       return arr[front+1];
    }

}

测试

public static void main(String[] args) {
        ArrayQueue  queue = new ArrayQueue(4);
        boolean loop = true;
        char key = ' '; //接受用户输入
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while(loop){
            System.out.println("s(show)显示队列");
            System.out.println("g(get)从队列取出数据");
            System.out.println("a(add)添加数据");
            System.out.println("h(Head)显示队列头数据");
            System.out.println("e(exit)");

            key = sc.next().charAt(0); //接收一个字符串
            switch (key){
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int value = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据为%d\n",value);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }

                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入你要添加的数");
                    int val = sc.nextInt();
                    queue.addQueue(val);
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int value = queue.showQueueHead();
                        System.out.printf("队列头部的数据为%d\n",value);

                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    sc.close();
                    loop = false;
                    break;

                    default:
                        break;
            }
        }
    }