数据结构java学习（三）循环队列

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目录

• 队列模型
• 队列的循环数组实现

和栈一样，队列也是表，但是使用队列的特点是先进先出。

队列模型

$\color{black}{队列的基本操作是入队，它是在表的末端插入一个元素，和出队，它是删除在表开头的一个元素}$

graph LR
A[<kbd>入队</kbd>] --> b[队列]
b[队列] --> c[<kbd>出队</kbd>]

队列的循环数组实现

• 实现队列的类

import java.util.Arrays;

/**
 * @author 李正阳
 * @param <E> 泛型存储类型
 */
public class MyArrayQueue<E> implements queue<E> {
    /**
     * @param rear 队尾
     * @param front 队头
     * @param size 数组中现在有多少个元素
     * @param MAX_CAPATIAL 数组的总大小
     * @param array 存储元素的数组
     */
    private int rear;
    private int front;
    private int size;
    private final int MAX_CAPATIAL=10;
    private Object[] array;

    /**
     * 构造方法 初始化数组和相关的值
     */
    public MyArrayQueue(){
        array=new Object[MAX_CAPATIAL];
       rear=0;
       front=0;
       size=0;
    }

    /**
     * 入队方法
     * 先给size遍历加一，如果队列满了，就给size变量减一
     * 若队列未满就给队尾加一赋值
     * @param p 需要入队的元素
     * @return  true 成功入队 false 入队失败
     */
    @Override
    public boolean push(Object p) {
        size++;
        if(isFull()){
            System.out.println("队列满了");
            size--;
            return false;
        }else{
            if(rear>=MAX_CAPATIAL){
                rear=0;
                array[rear++]=p;
            }else{
                array[rear++]=p;
            }
        }
        return true;
    }

    /**
     * 出队方法
     * 先判空再出队
     * @return 出队的泛型类型的元素
     */
    @Override
    public E pop() {
        size--;
        E temp=(E) array[front];
        if(isEmpty()){
            System.out.println("队列为空");
        }else{
            front++;
            if(front>MAX_CAPATIAL){
                front=0;
            }
        }
        return temp;
    }

    /**
     * 表的长度
     * @return 表中有多少哥元素
     */
    @Override
    public int size() {
        return size;
    }

    /**
     * 从表头到表尾输出表中的元素
     */
    @Override
    public void travel() {
        int i=front;

        while (true){
            System.out.print(array[i++]+" ");
            if(i==MAX_CAPATIAL){
                i=0;
            }
            if(i==rear){
                break;
            }
        }
        System.out.println();
    }

    /**
     * 判断表是否为空
     * @return true 表为空 false 表不为空
     */
    @Override
    public boolean isEmpty() {
        if(size==0){

            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

    /**
     * @return 返回队尾元素
     */
    @Override
    public E getRear() {
        return (E) array[rear];
    }
    /**
     * @return 返回队头元素
     */
    @Override
    public E getFront() {
        return (E)array[front];
    }

    /**
     * 判断表是否满了
     * @return true 队列满了 false 队列未满
     */
    private boolean isFull(){
        if(size>MAX_CAPATIAL){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

}

• 实现接口文件

/**
 * 队列的接口
 * @param <E> 泛型类型
 */
public interface queue<E> {
     /**
      * 入队方法
      * @param p
      * @return
      */
     boolean push(E p);

     /**
      * 出队方法
      * @return 返回泛型类型的方法
      */
     E pop();

     /**
      * 表中元素的大小
      * @return
      */
     int size();

     /**
      * 输出表中元素
      */
     void travel();

     /**
      * 判断表是否为空的
      * @return true 表是空的 false 表是非空
      */
     boolean isEmpty();

     /**
      * 获取表尾元素
      * @return 表尾的元素
      */
     E getRear();

     /**
      * 获取表头的元素
      * @return 表头的元素
      */
     E getFront();
}