java通過數組實現隊列的方法

今天小編給大家分享的是java通過數組實現隊列的方法，相信很多人都不太了解，為了讓大家更加了解java通過數組實現隊列的方法，所以給大家總結了以下內容，一起往下看吧。一定會有所收獲的哦。

數組實現隊列方法如下：

1、隊列本身是有序列表，若使用數組的結構來存儲隊列的數據，則隊列數組的聲明如上圖，其中maxSize是隊列的最大容量；

2、隊列的輸入、輸出分別從前后端處理，因此需要front和rear兩個變量分別記錄隊列前后端的下標，其會隨著數據輸入而改變；

3、將數據存入的隊列為“queue"：

①、對空：rear==front；

②、隊滿：rear=maxSize-1；

③、當尾指針 rear < maxSize - 1時，則將數據存入rear所指的數組中。

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具體實現代碼如下：

（1）、判斷隊列是否滿

（2）、判斷隊列是否為空

（3）、添加數據到隊列中

（4）、獲取隊列的數據，出隊列；

（5）、顯示當前隊列數據；

（6）、顯示隊列的頭數據，注意不是取出數據；

示例如下：

package com.ycx.queue;
import java.util.Scanner;

public class ArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //測試
        //創建一個隊列
        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
        char key = ' ';//接受用戶輸入
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        boolean flag = true; //控制循環 默認死循環

        //輸出菜單
        while (flag){
            System.out.println("s(show),顯示隊列");
            System.out.println("e(exit),退出隊列");
            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=input.next().charAt(0);//接受收一個字符
            switch (key){
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("輸一個數");
                    int val=input.nextInt();
                    queue.addQueue(val);
                    break;
                case 'g':   //取出數據  因為方法里面拋出了異常 所以這里需要捕獲
                    try{
                        int res=queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的數據為%d\n",res);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                     try{
                         int res=queue.headQueue();
                         System.out.printf("隊列頭的數據為%d\n",res);
                     }catch (Exception e){
                         System.out.println(e.getMessage());
                     }
                     break;
                case 'e':    //退出程序
                    input.close();//關閉
                    flag=false;
                    break;

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

//一、使用數組模擬隊列-編寫一個ArrayQueue類

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; // 該數組用于存放數據，模擬隊列


    //創建隊列的構造器
    public ArrayQueue(int arrMaxsize){
        maxSize=arrMaxsize;
        arr = new int[maxSize];// 初始化數組
        front=-1;//指向隊列頭部，分析出front是指向隊列頭的前一個位置 有效數據的位置
        rear=-1;//指向隊列尾，指向隊列尾的數據（即就是隊列最后一個位置 ）
    }

    //1.判斷隊列是否滿
    public boolean isFull(){
        return rear==maxSize-1;//因為rear是從-1開始的（如果不理解就看筆記上的圖）
    }

    //2.判斷隊列是否為空
    public boolean isEmpty(){
        return rear==front;
    }

    //3.添加數據到隊列中
    public void addQueue(int n){
        //判斷隊列是否為滿
        if(isFull()){
            System.out.println("隊列已滿，不能加入數據");
        }
        rear++;//rear 后移
        arr[rear]=n; //也可以直接寫成 arr[++rear]：rear先加再取值
    }

    //4.獲取隊列的數據，出隊列
    public  int getQueue(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("隊列空，不能取數據");
        }
        front++; //front 后移 因為front指向的是前一個元素（front=-1）
        return arr[front];
    }

    //5.顯示當前隊列數據
    public void showQueue() {
         //遍歷
         if(isEmpty()){
             System.out.println("當前隊列為空");
             return;
         }
        for (int i = 0; i <arr.length ; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]); //格式化輸出
        }
    }

    //6.顯示隊列的頭數據，注意不是取出數據
    public int headQueue(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("隊列為空");
        }
        return arr[front+1]; //注意：front需要加1
    }
}

問題分析并優化

（1）、缺點：數組只能使用一次，不能實現代碼的復用。
（當把數組中所有的元素取出來后，數組為空，但無法添加元素進入數組）

（2）、優化：可以改成一個環形的數組（進行取余）。

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