循環隊列

循環隊列

隊列：只允許在一端進行插入，另一端進行刪除的線性表
循環隊列：隊列首尾相接的順序存儲結構稱作循環隊列。

隊列順序存儲的不足：順序存儲我們一般使用數組，那麼假設一個隊列有n個元素，首先需要建立一個大於n的數組，把所有元素存入數組的前n個地址，每次刪除完之後前面也就是隊頭所在的位置會空出來，無法繼續利用，就需要所有元素向前移動，但這樣時間複雜度爲O(n).除此之外，如果數組長度爲n，隊頭和隊尾在n-1處，前面有n-2個空的地址，但是我們需要入隊時會提示我們數組越界，這種現象叫做“假溢出”
要解決假溢出的方法就是後面滿了就從頭開始，也就是首位相連形成一個環，就是循環隊列。
判隊空就是 front == rear
隊列大小的計算是(rear-front+MAXSIZE)%MAXSIZE，當rear>front時，隊列長度是rear-front，當rear<front時，隊列長度是，MAXSIZE-front和rear的和，就是rear-front+MAXSIZE，因此，通用的計算隊列的長度公式爲：(rear-front+MAXSIZE)%MAXSIZE。
循環隊列的代碼
簡單的入隊和出隊操作

public class CircularQueue<T> {
    private static final int MAXSIZE = 5;		//

    private T[] element;
    private int front;			//隊首下標即隊首指針
    private int rear;			//隊尾下標即隊尾指針
    public CircularQueue(){
        this(MAXSIZE);
    }
    public CircularQueue(int size){
        element = (T[])new Object[size];
        front = 0;
        rear = 0;
    }
    //判隊空
    public boolean isEmpty(){
        return front == rear;
    }
    //判隊滿
    public boolean isFull(){
        return rear+1 == front;
    }
    //隊列大小
    public int size(){
        return (rear-front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
    }
    //入隊
    public void offer(T value){
        if (isFull()){
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
        }else{
            element[rear] = value;
            rear = (rear+1)%MAXSIZE;            //到達最後一個以後轉到數組頭部
        }
    }
    //出隊
    public T poll(){
        if (isEmpty()){
            throw new NullPointerException();
        }else{
            T data = element[front];
            element[front] = null;                  //防止內存泄漏
            front = (front+1)%MAXSIZE;
            return data;
        }
    }
    //獲取隊首元素
    public T peek(){
        if (isEmpty()){
            throw new NullPointerException();
        }else{
            return element[front];
        }
    }
    //打印隊列元素
    public void show(){
        int temp = front;
        while (temp != rear){
            System.out.println(element[temp]);
            temp++;
        }
    }
}