Java数据结构和算法--数组模拟队列

/*
队列：
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
数组模拟队列
1.队列本身是一个有序列表，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
2.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
数组模拟队列：
当我们将数据存入队列时称为“addQueue”，addQueue的处理需要两个步骤：
1）将尾指针往后移：rear+1，当front==rear【空】
2）若尾指针rear小于队列的最大下标maxSize-1，则将数据存入rear所指的数组元素中，否则无法存入数据。
rear== maxSize-1【队列满】
 */
//代码实现
//使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类

public class 算法01 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
        char key = ' ';//测试用户输入
        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): 退出队列");
            System.out.println("a(show): 添加数据");
            System.out.println("g(get):  取出数据");
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key){
                case 's' :
                    arrayQueue.showQueue();
                    break;
                case 'a' :
                    System.out.println("请输入一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    arrayQueue.addQueue(value);
                    break;
case 'g' :
                    try {
                        int res = arrayQueue.getQueue();
                        System.out.println(" 取出的数据是 "+res);
                    }catch (Exception e){
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;

 case 'e' :
                    scanner.close();
                    loop = false；
                    break;

 

default:
                    break;
            }
        }
    }
}

class ArrayQueue{

private int maxSize;//表示数组最大容量
    private int front;//表示队列头
    private int rear;//表示队列尾
    private int[] arr;//该数组用于存放数据，模拟队列
    //创建一个构造器
    public ArrayQueue(int arrMaxszie){
        maxSize = arrMaxszie;
        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;//指向队列尾部，指向队列尾部的数据（即就是队列的最后一个数据）
    }

    //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++;
        arr[rear] = n;
    }

    //获取队列的数据
    public int getQueue(){
        //判断队列是否空
        if(isEmpty()){
            //通过抛出异常来处理，若是返回一个值可能队列的第一个元素就是那个值
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        front++;//队列头
        return arr[front];
    }
    //遍历
    public void showQueue(){
        //判断是否为空
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列空的没有数据");
            return;
        }
        for(int i = 0;i<arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}