怎么在Java中利用数组模拟循环队列？针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。
Java有哪些集合类
Java中的集合主要分为四类：1、List列表：有序的，可重复的；2、Queue队列：有序，可重复的；3、Set集合：不可重复；4、Map映射：无序，键唯一，值不唯一。
一、队列简介
队列是一个有序列表，遵循“先入先出”的原则，即先存入队列的数据要先取出，后存入的数据后取出。
队列有两种存储表示，顺序表示和链式表示。顺序表示可以用数组来实现。
二、数组模拟队列
用数组模拟队列时，设两个值front=0，rear=0。front表示队列首部第一个数据所在位置，rear表示尾部最后一个数据的下一个位置。
将数据插入数组队列时（入队），从尾部进行插入,即array[rear] = value,同时rear后移，rear++。取出数据时（出队），从头部取出数据,value = array[front]，同时front后移front++。
当front=0，rear=maxSize（数组的最大长度），队列满，不能再存入数据。
这时如果执行出队操作，又有空间可以存储，但继续插入数据，会出现溢出现象，即因数组越界而导致程序非法操作错误。而实际上空间并未占满，所以称这种现象为“假溢出”。这是由“队尾入队，队头出队”的限制操作所造成的。
如何解决“假溢出”的问题呢？
答案就是循环队列。
三、数组模拟循环队列
将顺序队列变为一个环状空间，front、rear和队列元素之间的关系不变，只是在循环队列中，front、rear依次后移加1的操作可用“模”运算来实现。
通过取模，front、rear就可以在顺序表空间内以头尾衔接的方式“循环”移动。
元素出队后，front = （front+1）%maxSize ；
元素入队后，rear = （rear+1）%maxSize 。
（maxSize为数组队列的最大长度）
例如，队列最大长度为4，当rear=3时，存入数据，array[3]=value,rear后移一位，如果没有取模运算，则rear=4，这时继续插入数据，array[4]越界。
如果进行取模运算，rear = （rear+1）%maxSize ，这时rear=0，rear又重新回到了0的位置。这样的运算，使得rear的值在0、1、2、3之间循环。
front的值同理。
写了这么多字，感觉还不如看代码来得更容易理解一点。
四、代码实现
数组模拟循环队列
package com.ArrayQueue;import java.util.Scanner;public class CircleArrayQueueDemo { public static void main(String args[]){ int maxSize = 4; CircleArrayQueue queue = new CircleArrayQueue(maxSize); Scanner scanner = new Scanner(System.in); char key; boolean loop = true; while (loop) { //根据输入的不同字母，进行对应的操作 System.out.println("a(add):添加一个数据"); System.out.println("g(get):取出一个数据"); System.out.println("h(head):展示头部数据"); System.out.println("s(show):展示所有数据"); System.out.println("q(quit):退出程序"); //因为判满条件的缘故，队列的最大容量实为maxSize-1 System.out.printf("(队列的最大容量为：%d)\n",maxSize-1); key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符 try { switch (key) { case 'a': System.out.println("请输入一个数："); int value = scanner.nextInt(); queue.addQueue(value); System.out.println("数据添加成功。"); break; case 'g': System.out.printf("取出的数据为：%d\n", queue.getQueue()); break; case 'h': queue.headQueue(); break; case 's': queue.showQueue(); break; case 'q': scanner.close(); loop = false; System.out.println("程序已退出。"); break; default: break; } } catch (RuntimeException e) { System.out.println(e.getMessage()); } } }}class CircleArrayQueue{ private int maxSize; private int front;//指向头元素所在位置 private int rear;//指向尾元素所在位置的下一个位置 private int arr[];//存放数据的数组 //构造器，传入数组最大容量值 public CircleArrayQueue(int size){ maxSize = size; front = 0; rear = 0; //虽然数组最大容量为maxSize，但实际用于存储的只有maxSize-1 arr = new int[maxSize]; } //判空条件：front == rear public boolean isEmpty(){ return front == rear; } //判满条件：(rear+1)%maxSize == front public boolean isFull(){ return (rear+1)%maxSize == front; } //添加数据，入队 public void addQueue(int n){ //判满 checkFull(); arr[rear] = n; rear = (rear+1)%maxSize; } //取出数据，出队 public int getQueue(){ //判空 checkEmpty(); int value = arr[front]; front = (front+1)%maxSize; return value; } //队列中的有效值个数 public int size(){ return (rear-front+maxSize)%maxSize; } //展示队列的所有数据 public void showQueue(){ //判空 checkEmpty(); for(int i=front;i<front+size();i++){ System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize,arr[i%maxSize]); } System.out.printf("当前front=%d,rear=%d\n",front,rear); } //展示位于队列头部的元素值，不改变front的指向 public void headQueue(){ //判空 checkEmpty(); System.out.printf("头部数据是：%d\n",arr[front]); } //检测出队列为空时，打印当前front，rear的值，抛出异常 public void checkEmpty(){ if (isEmpty()) { System.out.printf("当前front=%d,rear=%d\n",front,rear); throw new RuntimeException("队列为空,不能取数据"); } } //检测出队列满时，打印当前front，rear的值，抛出异常 public void checkFull(){ if(isFull()){ System.out.printf("当前front=%d,rear=%d\n",front,rear); throw new RuntimeException("队列已满，不能添加数据"); } }}五、运行结果
关于怎么在Java中利用数组模拟循环队列问题的解答就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，如果你还有很多疑惑没有解开，可以关注编程网行业资讯频道了解更多相关知识。
