package com.ws.队列.数组环形队列;
//环形数组队列
//判断满：尾+1%队列长度==头
//添加数据：要（尾+1）%数组长度
//取出数据：要（头+1）%数组长度               因为这两个都是循环的，相当于一个圆环，%数组长度就是转圈
//队列有效数据个数：(尾+数组长度-头）%数组长度   数组因为是个圈，所以可能出现头>尾的情况，所以要提前转一圈，保证尾>头
//取数据：i%数组长度
//因为到最后一个时判断空是尾+1然后取余，实际数组最后一个空间存不上，所以实际的有效队列长度是maxSize-1
import java.util.Scanner;

public class ArrayQueue {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        Array array=new Array(3);
        char key=' ';//接收用户输入
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        boolean loop=true;
        while (loop){
            System.out.println("a:显示队列");
            System.out.println("b:退出程序");
            System.out.println("c：添加数据到队列");
            System.out.println("d:从队列取出数据");
            System.out.println("e：显示队列头数据");
            key=scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
            switch (key){
                case 'a':
                    array.printqueue();
                    break;
                case 'c':
                    System.out.println("输入一个数");
                    int value=scanner.nextInt();
                    array.addArray(value);
                    break;
                case 'd':
                    try {
                        int get=array.getArray();
                        System.out.println("取出的数据是："+get);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    try {
                        System.out.println("队列头数据是："+array.printtou());
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'b':
                    scanner.close();
                    loop=false;
                    break;
                default:
                    break;
            }

        }
        System.out.println("程序退出");

    }
}

//使用数组模拟一个队列
class Array{
    private int maxSize;//数组最大容量
    private int tou;//队列头
    private int wei;//队列尾
    private int arr[];//数组，存数据

    //创建队列构造器
    public Array(int maxSize){
        this.maxSize=maxSize;
        arr=new int[maxSize];
        tou=0;//队列头数据
        wei=0;//队列尾数据
    }

    //判断队列是否满
    public boolean ifMax(){
        return (wei+1)%maxSize==tou;
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean ifFull(){
        return tou==wei;
    }

    //添加数据到队列
    public void addArray(int queue){
        //判断队列是否满
        if (ifMax()){
            System.out.println("队列满不能添加数据");
            return;
        }
        //直接将数据加入
        arr[wei]=queue;
        //尾后移，得考虑取模
        wei=(wei+1)%maxSize;
    }

    //出队列
    public int getArray(){
        //判断队列是否为空
        if (ifFull()){
            //抛出异常
            throw new RuntimeException("队列为空！不能取数据");
        }
        //指向队列第一个元素
        int value=arr[tou];
        tou=(tou+1)%maxSize;
        return value;
    }

    //显示队列的所有数据
    public void printqueue(){
        if (ifFull()){
            System.out.println("队列为空，没有数据");
            return;
        }
        //从头开始遍历，遍历有效数据个数
        for (int i=tou;i<tou+size();i++){
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
        }
    }

    //求出当前队列有效数据个数
    public int size(){
        return (wei+maxSize-tou)%maxSize;//就是转圈
    }
    //显示队列的头是
    public int printtou(){
        //判断队列空
        if (ifFull()){
            throw new RuntimeException("队列空，无头数据");
        }
        return arr[tou];
    }

}