隊列--通過數組實現

隊列是一種特殊的線性表，和棧一樣，隊列是一種操作受限制的線性表。隊列只能從頭部（front）刪除數據，從尾部（rear）加入數據，隊列是先進先出的思想（FIFO）。

接下來用java代碼實現數組隊列

首先創建一個類ArrayQueue來創建實例域和初始化隊列，並實現相關的功能。

創建相關變量

private int maxSize;  //數組的最大容量
private int front;    //隊列頭
private int rear;     //隊列尾
private int[] arr;    //存放數據，模擬隊列

創建構造器

public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
	maxSize = arrMaxSize;
	arr = new int[maxSize];
	front = -1;  //指向隊列頭，分析出front是指向隊列頭的前一個位置
	rear = -1;  //指向隊列尾，即隊列最後一個數據
}

創建方法，判斷隊列是否滿，若rear在數組中的位置爲最大值減去1，則表示rear已經是數組的最後一個，此時隊列已滿

public boolean isFull() {
	return rear == maxSize-1;
}

創建方法，判斷隊列是否爲空，數據取出時隊頭front會向後移，當數據全部取出時，front ==rear。

public boolean isEmpty() {
	return rear == front;
}

創建方法，添加數據到隊列，從尾部添加數據，每添加一個數據，rear就要+1，rear加1後，就把值賦給數組爲rear的位置

public void addQueue(int n) {
	//判斷隊列是否滿
	if(isFull()){
		System.out.println("隊列滿，不能加入數據了");
		return;
	}
	arr[++rear] = n;
}

創建方法，獲取隊列的數據，出隊列

public int getQueue() {
	//判斷隊列是否空
	if(isEmpty()) {
		//通過拋出異常
		throw new RuntimeException("隊列空，不能取數據");
	}
	front++; //front後移
	return arr[front];
}

創建方法，顯示隊列的所有數據

public void showQueue() {
	//遍歷
	if(isEmpty()) {
		System.out.println("隊列空的，沒有數據");
		return;
	}
	for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
		System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
	}
}

創建方法，顯示隊列的頭數據（不是取出數據），front是隊列最前元素（不含）

public int headQueue() {
	//判斷
	if(isEmpty()) {
		throw new RuntimeException("隊列空的，沒有數據");
	}
	return arr[front + 1];
}

完整代碼

package algorithm.queue;

import java.util.Scanner;

public class ArrayQueueDemo {

	public static void main(String[] args) {
		//測試
		ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
		char key = ' ';//接收用戶輸入
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		boolean loop = true;
		//輸出一個菜單
		while(loop) {
			System.out.println("s(show):顯示隊列");
			System.out.println("e(exit):退出程序");
			System.out.println("a(add):添加數據到隊列");
			System.out.println("g(get):從隊列取出數據");
			System.out.println("h(head):查看隊列頭的數據");
			key = scanner.next().charAt(0);//接收一個字符
			switch (key) {
			case 's':
				queue.showQueue();
				break;
			case 'a':
				System.out.println("輸出一個數");
				int value = scanner.nextInt();
				queue.addQueue(value);
				break;
			case 'g':  //取出數據
				try {
					int res = queue.getQueue();
					System.out.printf("取出的數據是%d\n",res);
				} catch (Exception e) {
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case 'h': //查看隊列頭的數據
				try {
					int res = queue.headQueue();
					System.out.printf("隊列頭的數據是%d\n",res);
				} catch (Exception e) {
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case 'e': //退出
				scanner.close();
				loop = false;
				break;
			default:
				break;
			}
		}
		System.out.println("程序退出");
		
	}
	
}


class ArrayQueue{
	private int maxSize;  //表示數組的最大容量
	private int front;    //隊列頭
	private int rear;     //隊列尾
	private int[] arr;    //該數據用於存放數據，模擬隊列
	
	//創建隊列的構造器
	public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
		maxSize = arrMaxSize;
		arr = new int[maxSize];
		front = -1;  //指向隊列頭，分析出front是指向隊列頭的前一個位置
		rear = -1;  //指向隊列尾，即隊列最後一個數據
	}
	
	//判斷隊列是否滿
	public boolean isFull() {
		return rear == maxSize-1;
	}
	
	//判斷隊列是否爲空
	public boolean isEmpty() {
		return rear == front;
	}
	
	//添加數據到隊列
	public void addQueue(int n) {
		//判斷隊列是否滿
		if(isFull()){
			System.out.println("隊列滿，不能加入數據了");
			return;
		}
		rear++;
		arr[rear] = n;
	}
	
	//獲取隊列的數據，出隊列
	public int getQueue() {
		//判斷隊列是否空
		if(isEmpty()) {
			//通過拋出異常
			throw new RuntimeException("隊列空，不能取數據");
		}
		front++; //front後移
		return arr[front];
	}
	
	//顯示隊列的所有數據
	public void showQueue() {
		//遍歷
		if(isEmpty()) {
			System.out.println("隊列空的，沒有數據");
			return;
		}
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
		}
	}
	
	//顯示隊列的頭數據，注意不是取出數據
	public int headQueue() {
		//判斷
		if(isEmpty()) {
			throw new RuntimeException("隊列空的，沒有數據");
		}
		return arr[front + 1];
	}
	
}