Java数据结构与算法-环形队列

队列介绍

• 队列是一个有序列表，可以用数组或是链表来实现
• 遵循先入先出的原则。即：先存入队列的数据，要先取出。后存入的数据要后取出

数组模拟环形队列

分析说明：

• 尾索引rear的下一个为头索引时表示队列满，即将队列容量空出一个作为约定，这个在做判断队列满的时候需要注意（rear + 1） % maxSize = front (满)
• rear == front （空）
• 构造思路
  • front变量的含义：front指向队列的第一个元素，也就是说arr[front]就是队列的第一个元素，front的初始值=0
  • rear变量的含义：rear指向队列最后一个元素的下一个元素，因为希望空出一个空间做为约定。rear的初始值=0
  • 当队列满时，条件是(rear + 1) % maxSize == front （满）
  • 当队列为空的条件，rear == front 空
  • 队列中有效的数据的个数(rear + maxSize - front) % maxSize

代码实现

package com.debuggg.java.queue;

public class CircleQueue {
    private int[] queue;
    private int rear;
    private int front;
    private int maxSize;

    public CircleQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        queue = new int[maxSize];
    }

    // 判断为空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    // 判断为满
    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    // 添加数据
    public void push(int val) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("队列满！");
        }
        queue[rear] = val;
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // pop数据
    public int pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空！");
        }
        int val = queue[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return val;
    }

    // peek数据
    public int peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空！");
        }
        return queue[front];
    }

    // 显示当前有效数据个数
    public int size() {
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }
}