为了防止直接使用数组来实现一个队列中的缺点:
- 队列(数组)只能使用一次。在队列中存放数据,取出数据后的空间不能再次使用。
我们可以使用循环队列。
循环队列,我们通过这个名称不觉的联想到一个圆。所以,我们不妨就把它当作一个圆形来看。
这个时候又出现了一个问题:如何用代码来实现这个圆形呢?
接下来就要引出一个运算符:% —— 求模
通过取模运算,我们将原来的判断条件进行一个修改。
- 判断队列是否已满:( rear + 1 ) % maxSize == front
当队尾的下一个位置为队头是,说明队列已满。
而且front指向数组的第一个元素,也就是front为0; - 当front == rear的时候,说明队列为空。
且rear指向最后一个元素的后一个位置。初始值也为0;
class CircleQueue {
private int[] circleQueue; // 定义一个数组
private int maxSize; // 队列最大长度
private int front = 0; // 队头
private int rear = 0; // 队尾
public CircleQueue(int maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
this.circleQueue = new int[maxSize];
}
// 判断队列已满
public boolean isFull() {
return (rear + 1) % maxSize == front;
}
// 判断队列为空
public boolean isEmpty() {
return front == rear;
}
// 添加数据到队列
public void addQueue(int n) {
if(isFull()) {
System.out.println("队列已满,不能存放数据");
return;
}
circleQueue[rear] = n;
// 将rear向后移,考虑取模
rear = (rear + 1) % maxSize;
}
// 获取队列的数据(出队列)
public int getQueue() {
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空,不可以取数据");
}
int temp = circleQueue[front];
front = (front + 1) % maxSize;
return temp;
}
// 显示队列的所有数据
public void showQueue() {
if(isEmpty()) {
System.out.println("队列已满,不能存放数据");
return;
}
for (int i = 0; i < front + getSize(); i++)
System.out.println("circleQueue[" + i + "]" + " = " + circleQueue[i % maxSize]);
}
//求出当前队列的有效数据的个数
public int getSize() {
return (rear + maxSize - front) % maxSize;
}
//显示队头
public int headQueue() {
if(isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空,不可以取数据");
}
return circleQueue[front];
}
}