1 package com.jyj.queue;
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  3 import java.util.Scanner;
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  5 public class CircleArrayQueueDemo {
  6     public static void main(String[] args) {
  7         //测试
  8         System.out.println("数组模拟环形队列测试~");
  9         //注意：有一个空的位置，实际最长为3
 10         CircleArrayQueue queue = new CircleArrayQueue(4);
 11         char key = ' ';//接收用户输入
 12         Scanner scanner = new Scanner(System.in);
 13         boolean loop = true;
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 15         //输出一个菜单
 16         while(loop) {
 17             System.out.println("s(show):显示队列");
 18             System.out.println("a(add):添加数据到队列");
 19             System.out.println("g(get):从队列中获取元素");
 20             System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
 21             System.out.println("e(exit):退出程序");
 22             //接收键盘输入的字符串，并且取出它的第一个字符
 23             key = scanner.next().charAt(0);
 24             switch(key) {
 25             case 's':
 26                 queue.showQueue();
 27                 break;
 28             case 'a':
 29                 System.out.println("输入一个数：");
 30                 int value = scanner.nextInt();
 31                 queue.addQueue(value);
 32                 break;
 33             case 'g'://抛异常了，要捕获
 34                 try {
 35                     int res = queue.getQueue();
 36                     System.out.printf("取出的数据是%d
",res);
 37                 } catch (Exception e) {
 38                     //对所捕获异常的处理
 39                     System.out.println(e.getMessage());
 40                 }
 41                 break;
 42             case 'h'://抛异常了，要捕获
 43                 try {
 44                     int head = queue.headQueue();
 45                     System.out.printf("队列头的数据是%d
",head);
 46                 }catch (Exception e) {
 47                     //对所捕获异常的处理
 48                     System.out.println(e.getMessage());
 49                 }
 50                 break;
 51             case 'e':
 52                 scanner.close();
 53                 loop = false;
 54                 break;
 55             default:
 56                 break;
 57             }
 58         }
 59         System.out.println("程序退出");
 60     }
 61 }
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 63 //使用数组模拟环形队列编写一个CircleArrayQueue类
 64 class CircleArrayQueue {
 65     private int maxSize;//数组的最大容量
 66     //队列头:调整为指向队列的第一个元素，即arr[front],初始值设为0
 67     private int front;
 68     //队列尾:调整为指向队列的最后一个元素的后一个位置，并空出一个空间作为约定，初始值为设为0
 69     private int rear;
 70     private int[] arr;//用于存放数据
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 72     //创建队列的构造器
 73     public CircleArrayQueue(int arrMaxSize) {
 74         maxSize = arrMaxSize;
 75         arr = new int[maxSize];
 76     }
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 78     //判断队列是否为空
 79     public boolean isEmpty(){
 80         return front == rear;
 81     }
 82     
 83     //判断队列是否满
 84     public boolean isFull(){
 85         return (rear + 1) % maxSize == front;
 86     }
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 88     //添加数据到队列
 89     public void addQueue(int value) {
 90         //判断是否满
 91         if(isFull()) {
 92             System.out.println("队列满，不能加入数据");
 93             return;
 94         }
 95         arr[rear] = value; //rear指向最后一个元素的后一个位置，所以直接添加
 96         rear = (rear + 1) % maxSize; //考虑环形，取模
 97     } 
 98     
 99     //获取队列的数据，出队列
100     public int getQueue() {
101         //判空
102         if(isEmpty()) {
103             //抛出异常
104             throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
105         }
106         /**
107          * front 指向队列的第一个元素
108          * 1、先把front对应的值保留到一个临时变量
109          * 2、将front后移，考虑取模
110          * 3、将临时保存的变量返回
111          */
112         int value = arr[front];
113         front = (front + 1) % maxSize;
114         return value;
115     }
116     //显示队列所有数据
117     public void showQueue(){
118         //判空
119         if(isEmpty()){
120             System.out.println("队列空，没有可显示的数据");
121             return;
122         }
123         //注意：从front开始遍历，遍历多少个元素:元素个数怎么求？
124         for(int i = front;i < front + size();i++) {
125             System.out.printf("arr[%d] = %d
",i % maxSize,arr[i % maxSize]);
126         }
127     }
128     
129     //求当前队列有效数据的个数
130     public int size(){
131         return (rear + maxSize - front) % maxSize;
132     }
133     
134     //显示队列的头数据，注意不是取出
135     public int headQueue(){
136         //判空
137         if(isEmpty()) {
138             throw new RuntimeException("队列空，没有可取的头数据");
139         }
140         //注意：front指向的是队列头的数据，计算front时已经做了取模的动作，front即为正确的位置。
141         return arr[front];
142     }
143 }