java學習之路——環形隊列

• 任務
  主要是在上一篇數組模擬隊列的基礎上做了修改
  數組模擬隊列移步：java學習——數組模擬隊列

1. 修改了兩個重要變量front和rear所代表的位置含義

變量	含義
front	指向隊列第一個數據
rear	指向隊列最後一個數據的後一個位置 （以區別隊列空與滿）

2. 要達到循環利用的目的，採用取模的方法：
   隊列滿：（rear+1）%maxSize=front
   隊列空：rear=front
   隊列中有效數據個數：（rear-front+maxSize）%maxSize

• 代碼
  環形隊列代碼仍然包含下列4個功能：
• 加入數據到隊列
• 從隊列中取出數據
• 顯示隊列中的數據
• 顯示隊列的頭數據

如下附上代碼：

/*
 *文件名稱：CircleQueue.java
 *作者：陳happy
 *完成日期：2020.2.5
 *
 *代碼功能：環形隊列（出/入隊列、顯示隊列、顯示隊頭）
 */
import java.util.Scanner;
public class CirckeQueue {
	public static void main (String args[]) {
		Queue queue=new Queue(4);
		char key=' ';
		boolean loop=true;
		Scanner t=new Scanner(System.in);
		while(loop) {
			System.out.println("a(addQueue):入隊列");
			System.out.println("o(outQueue):出隊列");
			System.out.println("s(show):顯示隊列");
			System.out.println("h(head):顯示隊頭");
			System.out.println("e(exit):退出");
			key=t.next().charAt(0);
			switch(key) {
			case'a':
				System.out.println("請輸入要插入的數字");
				int m=t.nextInt();
				queue.addQueue(m);
				break;
			case'o':
				try {
					int data=queue.outQueue();
					System.out.println(data);
				}
				catch(Exception e){
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case 's':
				try {
				queue.showQueue();
				}
				catch(Exception e){
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case'h':
				try {
				int ret=queue.showHead();
				System.out.println(ret);
				}
				catch(Exception e) {
					System.out.println(e.getMessage());
				}
				break;
			case'e':
				t.close();
				loop=false;
				break;
			default:
				break;
			}
		}
	}

}

//環形隊列
class Queue  {
private int maxSize;
private int front;
private int rear;
private int []arr;

//構造隊列
public Queue(int n) {
	maxSize=n;
	arr=new int[maxSize];
	front=0;//指向隊列的第一個數據
	rear=0;//指向隊列最後一個數據的後一個位置，以空出一個空間
}
//判斷隊列是否滿
public boolean isFull() {
	return (rear+1)%maxSize==front;
}
//判斷隊列是否空
public boolean isEmpty() {
	return rear==front;
}
//數據入隊列
public void addQueue(int m) {
	//先判斷隊列是否滿
	if(isFull()) {
		System.out.println("隊列已經滿啦，不能添加了");
		return;
	}
	else {
		arr[rear]=m;
		rear=(rear+1)%maxSize;
	}
}
//數據出隊列
public int outQueue() {
	if(isEmpty()) {
		throw new RuntimeException("隊列空，無數據");
	}
	else {
		int value=arr[front];
		front=(front+1)%maxSize;
		return value;
	}
}
//顯示隊列所有數據
public void showQueue() {
	if(isEmpty()) {
		throw new RuntimeException("隊列空，無數據");
	}
	else {
		for(int i=front;i<front+leng();i++) {
			System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
		}
	}
}

public int leng() {
	return (rear-front+maxSize)%maxSize;
}

//顯示隊列的頭數據
public int showHead() {
	if(isEmpty()) {
		throw new RuntimeException("隊列空，無數據");
	}
	else {
		return arr[front];
	}
	}
}

• 心得與體會

1. 利用取模達到環形隊列的目的，在修改時有很多地方需要注意，在出入隊列時rear和front不能單純的++，而要注意取模；
2. 遇到困難是多思考，羅列要解決的問題，學會分解問題與解決問題，加油！