java数组模拟实现队列

数组模拟队列的简单实现方式代码如下：

public class ArrayQueue {
    private int maxSize;
    private int front;
    private int tail;
    private int[] array;

    public ArrayQueue(int queueSize) {
        maxSize = queueSize;//最大元素个数
        array = new int[queueSize];
        front = -1;//头结点
        tail = -1;//尾结点
    }

    private boolean isEmpty() {
        return front == tail;
    }

    private boolean isFull() {
        return maxSize == front + 1;
    }

    //添加元素
    public void addQueue(int i) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("队列已满");
        }
        tail++;
        array[tail] = i;
    }

    //获取元素
    public int getQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        front++;
        return array[front];
    }

    public void showQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        for (int i = 0; i <maxSize ; i++) {
            System.out.printf("队列第 %d 个元素为: %d   ", i, array[i]);
        }
    }
}

存在问题，加入队列在数组下标为1的地方添加了元素，当这个元素出队列后，这个数组的位置不能重复使用，会有空间浪费的问题

解决方式，环形队列实现

public class CircleQueue {
    private int maxSize;//最大元素个数
    private int front;//首节点位置
    private int tail;//尾结点位置的前一个位置
    private int[] array;

    public CircleQueue(int queueSize) {
        maxSize = queueSize;
        array = new int[queueSize];
    }

    private boolean isEmpty() {
        return front == tail;
    }

    /**
     * 判断队列是否已满
     * 例如：最大元素为4，因为tail指向尾结点前一个位置，栈中最多能存3个元素，
     * 如果tail=3，front=0，此时栈中元素已满。满足(tail + 1) % maxSize == front
     */
    private boolean isFull() {
        return (tail + 1) % maxSize == front;
    }

    //添加元素
    public void addQueue(int i) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("队列已满");
        }
        array[tail] = i;
        //加入tail为3,0的位置是空的，则（3+1）%4 = 0，刚好tail的值置为0，
        tail = (tail + 1) % maxSize;
    }

    //获取元素
    public int getQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        //这里front是指向队列的第一个元素
        //先将front对应的值保存到一个临时变量
        //将front后移，考虑取模形成一个环
        //返回临时变量
        int value = array[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }

    public void showQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("array[%d]=%d\n", i % maxSize, array[i % maxSize]);
        }
    }

    //返回队列的有效元素个数
    public int size() {
        return (tail + maxSize - front) % maxSize;
    }
}