一.队列ADT

    使用队列时，插入在一端进行而删除则在另一端进行。

1.1 队列模型

    队列的基本操作是enqueue入列。在表的末端(叫做队尾rear)插入一个元素。出队则是在表的开头（front）进行。

1.2 队列的数组实现

    1.记录一个数组Array，队尾rear，队首front，代表队列的两端。记录队列的元素个数currentSize。

class ArrayQueue{
    private int maxSize;//队列的有效长度
    private int front;//队列头
    private int rear;//队列尾
    private int[] arr;  //数组来模拟队列
   
    public ArrayQueue(int arrMaxSize){
            maxSize=arrMaxSize;
            arr=new int[maxSize];
            front=-1;//指向队列头，指向队列头的前一个位置
            rear=-1; //指向队尾，指向队列尾的数据
}
          public boolean isFull(){
           return rear==maxSize-1;           
}
          public boolean isEmpty(){
           return rear==front;
}

//添加数据到队列
 public void addQueue(int n){
      if(isFull){
          System.out.println("队列已经满了");
            return ;
}
rear++;
arr[rear]=n;
}

//获取队列数据
  public int getQueue(){
      if (isEmpty()){
            //抛出异常
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
    front++;
    return arr[front];
}


//显示队列所有数据
  public void Show(){
      if (isEmpty()){
            System.out.println("队列为空");
        }
        for (int i=0;i<arr.length;i++){
            System.out.printf("arr[%d]=%d",i,arr[i]);
        }
}

//显示队列头部数据
   public int headQueue()
  {
    if (isEmpty()){
            //抛出异常
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        return arr[front+1];
}


}

 

2.循环队列

   上面演示的队列是一次性的，如果让front或rear到达数据尾端，它就又绕回开头，就可以实现循环队列 

     注意：

      **判断队列是否满的条件为：(rear+1)%maxSize==front

      **判断队列是否空的条件：rear==front

        

/**
 * 环形队列
 * 修改：
 * 1.front变量的含义做一个调整：front就指向队列的第一个元素，也就是说arr[front]
 * 就是队列的第一个元素
 * front 初始值 0
 * 2.rear变量的含义做一个调整：rear指向队列的最后一个元素的后一个位置。
 * 因为希望空出一个空间做为约定
 * rear初始值 0
 * 3.当队列满时，条件是(rear+1)%maxSize=front [满]
 * 4.当队列为空时，条件是rear==front 空
 * 5.队列中有效的数据个数(rear+maxsize-front)%maxsize
 */
 
class  CircleArray{
    private int maxSize;//表示数组的最大容量
    private int front; //front 指向队列的第一个元素
    private int rear;
    private int [] arr;
  
    public CircleArray(int arrMaxSize){
          maxSize=arrMaxSize;
          arr=new int[maxSize];
}

//判断队列是否满了
    public boolean isFull(){
       return (rear+1)%maxSize==front;
}

     //判断队列是否为空
     public boolean isEmpty(){
           return rear==front;
}

      //添加数据到队列
    public void addQueue(int n){
            //判断队列是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列满了");
            return;
        }
      //将数据加入
        arr[rear]=n;
        //将rear后移
        rear=(rear+1)%maxSize;
}
        
          //获取队列的数据
       public int getQueue(){
             //判断队列是否空
          if (isEmpty()) {
            //抛出异常
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
           //这里需要分析出front是指向队列的第一个元素
        //1.先把front对应的值保留到一个临时变量
        //2.将front后移,考虑取模
        //3.将临时保存的变量返回
        int value=arr[front];
        front=(front+1)%maxSize;
         return value;    
}

          //显示队列所有数据
      public void showQueue(){
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空");
            return;
        }
      //从front开始遍历，遍历队列的有效数据
    for(int i=front;i<front+size();i++){
       System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,i%maxSize);
}
}

    //显示队列的头数据，注意不是取出数据
   public int headQueue(){
       //判断
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        return arr[front];
}
    
public int size(){//返回队列的有效数据个数
   return (rear+maxSize-front)%maxSize;
}

}