Java数组模拟环形队列

(上一篇队列：https://www.cnblogs.com/yxm2020/p/12676323.html ）

1、假溢出

​ 系统作为队列用的存储区还没有满,但队列却发生了溢出,我们把这种现象称为"假溢出"。

因为队列遵从从队尾存入数据，从队头取数据，所以红框部分的空间就不能继续存入新的数据，此时队列有多余的空间，却不能存入值，这种现象就叫做假溢出现象

2、循环队列介绍

​ 充分利用了空间，解决“假溢出”的问题

【循环队列思想】

​ 将普通队列想象成逻辑上的首位相连的圆环，把这个叫循环队列，在循环队列中，当队列为空时，有front=rear，而当所有队列空间全占满时，也有front=rear。为了区别这两种情况，规定循环队列最多只能有MaxSize-1个队列元素，当循环队列中只剩下一个空存储单元时，队列就已经满了。因此，队列判空的条件是front=rear，而队列判满的条件是front=（rear+1)%MaxSize。

【为什么要空一个存储单元】

​ 我有想过这个问题，rear一直是空的，我为什么不能在里面存值，而我队列判满的条件也是front=（rear+1)%MaxSize，似乎很合情合理，那么我们把目光转到开头，当我存入第一个数字的时候，队尾肯定是要加一的，如果我front，rear的初始值像普通队列那样都为-1，才不会自相矛盾，但是这是个循环队列，当第二轮的时候，这个就不管用了，所以一定要空一个存储单元。

3、Java代码实现

1、确定有哪些元素

• 头尾标志：rear，front，并且初值都为0
• 最大长度
• 定义一个数组，这次我决定用泛型（泛型数组，这部分知识很有意思，建议尝试）

【代码实现】

public class CircleArrayQueue<T> {
    //最大长度
    private int maxSize;
    //头尾标志
    private int rear;
    private int front;
    T[] array;
    public CircleArrayQueue(int maxSize,Class<T> type){
        init(maxSize,type);
    }
    //初始化
    private void init(int maxSize,Class<T> type){
        //个人觉得这个是个黑盒实现，使用的人传入maxSize大小，你不应该只给他创造maxSize-1的大小
        this.maxSize = maxSize+1;
        rear = 0;
        front = 0;
        array = (T[]) Array.newInstance(type,this.maxSize);
    }

    //判断队满
    public boolean isFull(){
        //rear和front的变化一定要记得是个循环，不然很容易搞错，我就搞错好多次
        return (rear+1)%maxSize == front;
    }
    //判断队空
    public boolean isEnpty(){
        return rear == front;
    }
    //插入
    public void add(T t){
        if(isFull()){
            throw new RuntimeException("队列已满");
        }
        array[rear] = t;
        rear = (rear+1)%maxSize;
    }
    //取元素
    public T get(){
        if(isEnpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        T t = array[front];
        front = (front+1)%maxSize;
        return t;
    }
    //获得长度
    public int size(){
        return (rear+maxSize-front)%maxSize;
    }
    //打印所有数据
    public void showData(){
        int length = this.size();
        int head = front;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            //先执行array[head],再自加
            System.out.println(array[head]);
            head = (head+1)%maxSize;
        }
    }
}

个人写的代码水平比较低，仅供参考。