一、什么是队列
- 队列是一个有序列表，可以用数组或者链表来实现。
- 遵循先入先出的原则，即：先存入队列的数据，要先取出。后存入的的数据，后取出。
看一张队列的模拟图，1，2，3表示同一个队列Queue。在队列中有2个指针，front表示队首，rear表示队尾。
- 图1中表示队列里还没有数据，所以front跟rear初始化都是-1。
- 当图2中有数据进行存入的时候，front没变，而rear则随着数据的增多而改变。存入了4个数据，于是rear=3。
- 再看图3，front变成了2，rear没有变化，因为前面的2个数据被依次先取出，所以队首就变成了2。
这就是队列的“先进先出”了。
二、用数组来模拟队列
思路也比较简单，因为队列的输出、输入是分别从前后端来处理，因此需要两个变量front以及rear分别记录队列的前后端下标。
front会随着数据输出而改变，而rear则是随着数据的输入而改变。
package sparsearray;
import java.util.Scanner;
public class MyArrayQueue {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个队列
ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
char key = ' '; //接受用户输入
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
// 输出一个菜单
while (loop) {
System.out.println("s(show): 显示队列");
System.out.println("e(exit): 退出程序");
System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
System.out.println("h(head): 显示队首的数据");
key = scanner.next().charAt(0); // 接收一个字符
switch (key) {
case 's':
arrayQueue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("请要添加的数");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value);
break;
case 'g':
try {
int res = arrayQueue.getQueue();
System.out.printf("取出的数据是：%d", res);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h':
try {
int headValue = arrayQueue.showHeadQueue();
System.out.printf("队首数据是：%d", headValue);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e':
scanner.close();
loop = false;
break;
}
}
System.out.println("退出程序");
}
}
// 把队列抽象成一个类，ArrayQueue
class ArrayQueue {
//表示数组最大容量
private int maxSize;
// 队列头
private int front;
// 队列尾
private int rear;
// 用于存放数据的数组
private int[] arr;
// 构造器
public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
front = -1; // 指向队首的前一个位置
rear = -1; // 指向队列尾部，包括队列最后的这个数据
}
// 判断队列是否已经存满
public boolean isFull() {
return rear == maxSize - 1; // 注意这里的 maxSize-1 为什么要减1
}
// 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 num) {
// 判断队列是否满了
if (isFull()) {
System.out.println("队列已满，不可加入数据");
return;
}
rear++; // 让rear后移
arr[rear] = num;
}
// 拿出队列数据
public int getQueue() {
// 判断队列是否空
if (isEmpty()) {
// 抛出异常
throw new RuntimeException("队列为空，不可取数据");
}
front++; // front后移
return arr[front];
}
// 显示队列所有数据
public void showQueue() {
// 遍历
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列为空");
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
}
}
// 显示队里的队首数据
public int showHeadQueue() {
if (isEmpty()) {
// 抛出异常
throw new RuntimeException("队列为空，不可取数据");
}
return arr[front + 1]; // 注意这里为甚么要+1，因为指向队首的前一个位置
}
}
可以用代码分别的进行各项操作，看起来似乎没问题。
但是，实际是有问题。
这里创建的数组使用一次就不能接着用了，比如把数据取完后，再往里加数据就不行了。
所以要对其进行优化，使用算法，将其改成一个环形队列，以上就是java数据结构与算法数组模拟队列示例的详解内容，更多关于java数据结构算法数组模拟队列的资料请关注编程网其它相关文章！
