Java-数据结构系列二：数组实现队列

1.队列介绍：

• 队列是有序列表，可以用数组或链表实现，
• 队列遵循先入先出的原则，先存入队列的数据，先取出，后存入的数据后取出，
• 队列是有序列表，若使用数组的结构来存储队列的数据，maxSize指定队列的最大容量，
• 队列的输入输出是分别从前后端处理，需要两个变量fronth及rear分别记录队列前后端的下标，front会随数据输出改变，rear随着数据输入而改变；
• 数据存入队列时的方法是addQuene,尾指针后移，rear+1，当front==rear时，队列为空，当尾指针rear==maxSize-1，则队列满，无法再存入。
• 数据取出队列的方法是getQueue，判断队列不为空后，取出时，front+1.

2.数组实现队列的代码：

package queue;

import java.util.Scanner;

public class ArrayQueueDemo {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayQueue queue=new ArrayQueue(3);
		char key=' ';//接收用户的输入
		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(add):添加数据到队列");
			System.out.println("g(get):从队列取出队列");
			System.out.println("h(head):查看队列头部数据");
			key=scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
			switch (key) {
			case 's':
				queue.showQueue();
				break;
			case 'a':
				System.out.println("输入数字");
				int value=scanner.nextInt();
				queue.addQuene(value);
				break;
			case 'g':
				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':
				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':
				scanner.close();
				loop=false;
				break;
			default:
				break;
			}	
		}
		System.out.println("程序退出");
	}
}

//通过数组的结构存储队列数据--编写ArrayQueue类
class ArrayQueue{
	private int maxSize;
	private int front;
	private int rear;
	private int[] arr;//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，初始化指向队列头的前一个位置
		rear=-1;//指向队列尾部，初始化指向队列尾的数据
	}
	//判断队列是否已满
	public boolean isFull(){
		return rear==maxSize-1;
	}
	//判断队列是否为空
	public boolean isEmpty() {
		return front==rear;
	}
	//添加数据到队列
	public void addQuene(int n) {
		if (isFull()) {
			System.out.println("队列已满，无法加入数据！");
			return;
		}
		rear++;
		arr[rear]=n;
	}
	//获取队列的数据，出队列
	public int getQueue() {
		if(isEmpty()) {
			throw new RuntimeException("队列为空，无法取出数据！");
		}
		front++;
		return arr[front];
	}
	//显示队列的所有数据
	public void showQueue() {
		if(isEmpty()) {
			System.out.println("队列为空");
			return;
		}
		for(int i=0;i

3.问题：当队列中数据取出后，原先存入队列数据的位置无法加入新的数据，造成空间的浪费，需要修改成环形的队列，达到数组复用的目的。