2. 队列ArrayQueue

数据从队列的尾部加入，从队列的队首取出

出队列这里写的有歧义，实际上，front=1-->取出arr[1]。front=2-->取出a[2]。

package com.atguigu.queue;

import java.util.Scanner;

public class ArrayQueueDemo {

	public static void main(String[] args) {
		//测试一把
		//创建一个队列
		ArrayQueue queue=new ArrayQueue(3);
		char key=' '; //接收用户输入
		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("输出一个数");
				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': //查看队列头的数据
				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;
			}			
		}
		
		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()) {
			System.out.println("队列满，不能加入数据~");
			return;
		}
		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()) {
			System.out.println("队列空的，没有数据~~");
			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() {
		//判断
		if(isEmpty()) {
			throw new RuntimeException("队列空的，没有数据~~");
		}
		return arr[front+1];
	}
}

问题分析并优化：

实际上没有取出那个元素，只是front的位置变了，所以头数据变了，但是数据还在那个队列里，所以目前数组使用一次就不能再用了，没有达到复用的效果。

-->将这个数组使用算法，改进成一个环形的队列 （取模%）