public class CircleArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
CircleArrayQueue circleArrayQueue = new CircleArrayQueue(5);
char key;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
a:while (true) {
try {
System.out.println("q:退出程序");
System.out.println("s:查看队列");
System.out.println("a:向队列中加值");
System.out.println("g:从队列中取值");
System.out.println("h:查看队首元素");
key = scanner.next().charAt(0);
switch (key) {
case 's':
circleArrayQueue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("输入一个值");
circleArrayQueue.addQueue(scanner.nextInt());
break;
case 'g':
System.out.println("从队列中取出的值为" + circleArrayQueue.getQueue());
break;
case 'h':
System.out.println("队首元素为" + circleArrayQueue.queueHead());
break;
case 'q':
scanner.close();
System.out.println("退出程序");
break a;
default:
System.out.println("命令错误");
}
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
}
class CircleArrayQueue {
private int maxSize; // 队列的最大容量(此处预留出一个空间，所以队列实际元素数量-1)
private int front; // 队列头指针 指向队列头元素
private int rear; // 队列尾指针 指向队列尾元素的后一个位置
private int[] array; // 数组
public CircleArrayQueue(int arrayMaxSize) {
// 初始化队列
this.maxSize = arrayMaxSize;
this.array = new int[maxSize];
this.front = 0; // 指向队列头元素
this.rear = 0; // 指向队列尾元素的后一个位置
}
public boolean isFull() {
// 判断队列是否已满(由于队列尾指针指向数组中最后一个位置并且预留出一个空间，所以+1取模)
// 取模还不会超出最大索引，相当于重置索引
return (rear + 1) % maxSize == front;
}
public boolean isEmpty() {
return front == rear; // 判断队列是否为空
}
public void addQueue(int value) {
if (this.isFull()) {
throw new RuntimeException("队列已满");
}
// 先在队列尾赋值 ，再增加指针的值 取模还不会超出最大索引，相当于重置索引
array[this.rear] = value;
this.rear = (this.rear + 1) % maxSize;
}
public int getQueue() {
if (this.isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空");
}
// 先取值 再增加指针的值 所以不能直接返回 需要临时变量
int temp = array[front];
this.front = (this.front + 1) % maxSize;;
return temp;
}
public void showQueue() {
if (this.isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空");
}
// 数组中有效数据的个数（也就是队列中有多少元素）(rear + maxSize - front) % maxSize
// 展示队列中元素 需要展示从头元素开始 ，遍历多少个(队列中有效元素的个数)
// 此处 % 为了计算在数组中的实际位置
for (int i = this.front; i < this.front + size(); i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%dtn",i % maxSize,this.array[i % maxSize]);
}
}
public int size() {
// 数组中有效数据的个数（也就是队列中有多少元素）
// 此处 使用maxSize 相当于 去绝对值 因为指针重置后 rear - front 可能为负数
return (rear + maxSize - front) % maxSize;
}
public int queueHead() {
if (this.isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空");
}
return this.array[front]; // 显示队首元素
}
}
