队列与环形队列（相关知识与实现）

队列与环形队列

有一种数据结构叫队列，它的特性是先进先出（FIFO），我们来简单实现一下队列。
1.普通队列

（1）如上图表示，我们用数组来模拟队列，Maxsize表示队列的最大容量。
（2）我们定义两个指针来表示，头指针为front，尾指针为rear，初始他们都指向-1。
（3）当队列添加元素进来时，rear往后移动
（4）当队列元素出去时，front往后移动
（5）当rear=front时队列为空
（6）当rear=Maxsize-1时，表示rear已经指向了队列的末尾，表示队列已经满。

public class Queue {
    private int maxsize;
    private int front;
    private int rear;
    private int [] arr;

    public Queue(int size)
    {
        maxsize=size;
        front=-1;
        rear=-1;
        arr=new int [maxsize];
    }

    //判断队列是否满
    public  boolean isfull()
    {
        return rear==maxsize-1;
    }
    //判断队列是否为空
    public boolean isempty()
    {
        return rear==front;
    }
    //添加数进入队列
    public void addqueque(int a)
    {
        if (isfull())
        {
            throw new RuntimeException("队列已经满了，无法插入");
        }

        rear++;
        arr[rear]=a;
    }
    //取出队列的数据
    public int putqueue()
    {
        if (isempty())
        {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        front++;

        return arr[front];

    }
    //显示所有的数据
    public void showqueque()
    {
        if (isempty())
        {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        for (int i = 0; i <arr.length ; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
    //返回头的数据
    public int  head()
    {
        if (isempty())
        {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }

        return arr[front+1];
    }

}

2.环形队列

在上面的基础上我们发现了 一个问题，就是取出元素后，无法再添加进去元素，造成了空间的浪费，因此我们将上面的队列进行改进。

（1）如上图表示，我们用数组来模拟队列，Maxsize表示队列的最大容量。
（2）我们定义两个指针来表示，头指针为front指向第一个元素0的位置，尾指针为rear指向最后一个元素的下一个，因为留出一个位置计算。
（3）rear=front队列为空
（4）（rear+1)%Maxsize= =front 队列满。
（5）队列元素的有效个数为（rear+Maxsize-front）%Maxsize==front
（6）由此得到一个环形队列

public class cireQueue {

    private int maxsize;
    private int rear;
    private int front;
    private int []arr;

    public cireQueue(int size)
    {
        maxsize=size;
        arr=new int[maxsize-1];
    }
    //判断是否为空
    public boolean isempty()
    {
        return  rear==front;
    }
    //判断是否满了
    public  boolean isfull()
    {

        return (rear+1)%maxsize==front;
    }
    //添加元素进入队列
    public void addqueque(int a)
    {
        if (isfull())
        {
            throw new RuntimeException("队列已经满");
        }
        arr[rear]=a;
        rear=(rear+1)%maxsize;
    }
    //取出队列的元素

    public int  putqueque()
    {
        if (isempty())
        {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        int value=arr[front];
        front=(front+1)%maxsize;
        return value;
    }
    //个数
    public int size()
    {
        return (rear+maxsize-front)%maxsize;
    }
    //显示全部元素
    public void showqueue()
    {
        if (isempty())
        {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        for (int i = front; i <front+size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%dn",i%maxsize,arr[i%maxsize]);
            
        }
    }

    //显示头元素
    public int head()
    {
        if (isempty())
        {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }

        return arr[front];
    }
}

最后

以上就是迷你战斗机为你收集整理的队列与环形队列（相关知识与实现）的全部内容，希望文章能够帮你解决队列与环形队列（相关知识与实现）所遇到的程序开发问题。

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