顺序队列中的溢出现象:
在实际使用队列时,为了使队列空间能重复使用,往往对队列的使用方法稍加改进:无论插入或删除,一旦rear指针增1或front指针增1 时超出了所分配的队列空间,就让它指向这片连续空间的起始位置。自己真从MaxSize-1增1变到0,可用取余运算rear%MaxSize和front%MaxSize来实现。这实际上是把队列空间想象成一个环形空间,环形空间中的存储单元循环使用,用这种方法管理的队列也就称为循环队列。除了一些简单应用之外,真正实用的队列是循环队列
由于普通队列存在溢出问题所以这里用数组来实现环形队列
1、front指向队列的首元素 初始为0
2、rear指向队列尾元素的后一个位置 (空出来的一块空间作为约定)初始为0
3、队列满的条件:(rear+1) % maxSize = front
4、队列空的条件:rear = front
5、队列中元素的个数:(rear+maxSize-front) % maxSize
public class Queue {
private int maxSzie; //队列中能存储的最大个数
private int frontPoint; //头指针指向队头
private int rearPoint; //尾指针指向队尾的后一个数据
private int[] array; //模拟队列的数组
/** * 初始化队列 */
public Queue(int max) {
maxSzie = max;
frontPoint = 0;
rearPoint = 0;
array = new int[max];
}
/** * 判断队列是否为空 */
public boolean isEmpty(){
return frontPoint == rearPoint;
}
/** * 判断队列是否已满 */
public boolean isFull(){
return (rearPoint+1)%maxSzie == frontPoint;
}
/** * 向队列中添加数据 */
public void add(int x){
if (isFull()){
System.out.println("当前队列已满");
return;
}
//添加数据
array[rearPoint] = x ;
//后移尾指针
rearPoint = (rearPoint+1) % maxSzie;
System.out.println("添加成功");
}
/** * 取出队列中的数据 */
public int remove(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("当前队列为空");
}
//把队头的值赋值给临时变量
int x = array[frontPoint];
//移除数据后头指针需要向后移动 时其指向新的队头
frontPoint = (frontPoint+1) % maxSzie;
System.out.println("移除成功");
return x;
}
/** * 获取队列头数据 */
public int gethead(){
if (isEmpty()){
throw new RuntimeException("当前队列为空");
}
return array[frontPoint];
}
/** * 遍历队列 */
public void show(){
int x = 0;
for (int i = frontPoint; i <= (rearPoint+maxSzie-frontPoint)%maxSzie; i++) {
x++;
System.out.println("队列的第"+x+"个数据是"+array[i]);
}
}
}
public class QueueTest {
public static void main(String[] args) {
Queue queue = new Queue(5);
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
char systemIn = ' ';
boolean noEnd = true;
while (noEnd){
System.out.println("a:add(添加数据)");
System.out.println("r:remove(删除数据)");
System.out.println("h:head(获取队头)");
System.out.println("s:show(遍历队列)");
System.out.println("e:exit(退出程序)");
System.out.println("请输入字符");
systemIn = scanner.next().charAt(0);
switch (systemIn){
case 'a':
System.out.println("请输入入队的数据(数字)");
int x = Integer.parseInt(scanner.next());
queue.add(x);
break;
case 'r':
queue.remove();
break;
case 'h':
int head = queue.gethead();
System.out.println("队头是"+head);
break;
case 's':
queue.show();
break;
case 'e':
noEnd = false;
break;
}
}
}
}
插入元素
当添加到第五个的时候队列已满插入失败
遍历队列
移除元素
查看队头
删除一个元素后再次遍历队列
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