環形隊列-JAVA語言實現

環形隊列實現類：

public class CycleQueue {
    private int maxSize; // 表示數組的最大容量
    //front 變量的含義做一個調整： front 就指向隊列的第一個元素, 也就是說 arr[front] 就是隊列的第一個元素 front 的初始值 = 0
    private int front;
    //rear 變量的含義做一個調整：rear 指向隊列的最後一個元素的後一個位置. 因爲希望空出一個空間做爲約定.rear 的初始值 = 0
    private int rear;
    private int[] arr; // 該數組用於存放數據, 模擬隊列

    //構造函數，用來初始化
    public CycleQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }

    // 判斷隊列是否滿
    public boolean isFull() {
        return (rear  + 1) % maxSize == front;
    }

    // 判斷隊列是否爲空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    // 添加數據到隊列
    public void addCycleQueue(int n) {
        // 判斷隊列是否滿
        if (isFull()) {
            System.out.println("隊列滿，無法添加數據");
            return;
        }
        //直接將數據加入
        arr[rear] = n;
        //將 rear 後移
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 獲取隊列的數據, 出隊列
    public int getCycleQueue() {
        // 判斷隊列是否空
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("隊列空，不能取數據");
        }
        // front是指向隊列的第一個元素
        // 1. 先把 front 對應的值保留到一個臨時變量
        // 2. 將 front 後移, 考慮取模
        // 3. 將臨時保存的變量返回
        int value = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;

    }

    // 顯示隊列的所有數據
    public void showAllCycleQueue() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("隊列空的,無法顯示數據");
            return;
        }
        for (int i = front; i < front + size() ; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    // 求出當前隊列有效數據的個數
    public int size() {
        // rear = 2
        // front = 1
        // maxSize = 3
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    // 顯示隊列的頭數據， 注意不是取出數據
    public int showFrontCycleQueue() {
        // 判斷
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("隊列空的，無法出隊");
        }
        return arr[front];
    }
}

測試程序，測試環形隊列的各種操作：

public class CycleQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        CycleQueue cycleQueue = new CycleQueue(5);
        System.out.println("---------向隊列中添加元素-------------------");
        cycleQueue.addCycleQueue(1);
        cycleQueue.addCycleQueue(2);
        cycleQueue.addCycleQueue(3);
        cycleQueue.addCycleQueue(4);
        System.out.println("--------------顯示隊列中的所有元素----------------------");
        cycleQueue.showAllCycleQueue();
        System.out.println("--------------判斷隊空----------------------");
        System.out.println(cycleQueue.isEmpty());
        System.out.println("--------------判斷隊滿----------------------");
        System.out.println(cycleQueue.isFull());
        System.out.println("--------------顯示隊頭元素----------------------");
        System.out.println(cycleQueue.showFrontCycleQueue());
        System.out.println("--------------隊首元素出隊----------------------");
        System.out.println(cycleQueue.getCycleQueue());
    }
}