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    1. package com.atguigu.queue;
    3. import java.util.Scanner;
    5. public class CircleArrayQueueDemo {
    7.     public static void main(String[] args) {
    9.         //测试一把
    10.         System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例~~~");
    12.         // 创建一个环形队列
    13.         CircleArray queue = new CircleArray(4); //说明设置4, 其队列的有效数据最大是3
    14.         char key = ' '; // 接收用户输入
    15.         Scanner scanner = new Scanner(System.in);//
    16.         boolean loop = true;
    17.         // 输出一个菜单
    18.         while (loop) {
    19.             System.out.println("s(show): 显示队列");
    20.             System.out.println("e(exit): 退出程序");
    21.             System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
    22.             System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
    23.             System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
    24.             key = scanner.next().charAt(0);// 接收一个字符
    25.             switch (key) {
    26.             case 's':
    27.                 queue.showQueue();
    28.                 break;
    29.             case 'a':
    30.                 System.out.println("输出一个数");
    31.                 int value = scanner.nextInt();
    32.                 queue.addQueue(value);
    33.                 break;
    34.             case 'g': // 取出数据
    35.                 try {
    36.                     int res = queue.getQueue();
    37.                     System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
    38.                 } catch (Exception e) {
    39.                     // TODO: handle exception
    40.                     System.out.println(e.getMessage());
    41.                 }
    42.                 break;
    43.             case 'h': // 查看队列头的数据
    44.                 try {
    45.                     int res = queue.headQueue();
    46.                     System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
    47.                 } catch (Exception e) {
    48.                     // TODO: handle exception
    49.                     System.out.println(e.getMessage());
    50.                 }
    51.                 break;
    52.             case 'e': // 退出
    53.                 scanner.close();
    54.                 loop = false;
    55.                 break;
    56.             default:
    57.                 break;
    58.             }
    59.         }
    60.         System.out.println("程序退出~~");
    61.     }
    63. }
    66. class CircleArray {
    67.     private int maxSize; // 表示数组的最大容量
    68.     //front 变量的含义做一个调整： front 就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 
    69.     //front 的初始值 = 0
    70.     private int front; 
    71.     //rear 变量的含义做一个调整：rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置. 因为希望空出一个空间做为约定.
    72.     //rear 的初始值 = 0
    73.     private int rear; // 队列尾
    74.     private int[] arr; // 该数据用于存放数据, 模拟队列
    76.     public CircleArray(int arrMaxSize) {
    77.         maxSize = arrMaxSize;
    78.         arr = new int[maxSize];
    79.     }
    81.     // 判断队列是否满
    82.     public boolean isFull() {
    83.         return (rear  + 1) % maxSize == front;
    84.     }
    86.     // 判断队列是否为空
    87.     public boolean isEmpty() {
    88.         return rear == front;
    89.     }
    91.     // 添加数据到队列
    92.     public void addQueue(int n) {
    93.         // 判断队列是否满
    94.         if (isFull()) {
    95.             System.out.println("队列满，不能加入数据~");
    96.             return;
    97.         }
    98.         //直接将数据加入
    99.         arr[rear] = n;
    100.         //将 rear 后移, 这里必须考虑取模
    101.         rear = (rear + 1) % maxSize;
    102.     }
    104.     // 获取队列的数据, 出队列
    105.     public int getQueue() {
    106.         // 判断队列是否空
    107.         if (isEmpty()) {
    108.             // 通过抛出异常
    109.             throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
    110.         }
    111.         // 这里需要分析出 front是指向队列的第一个元素
    112.         // 1. 先把 front 对应的值保留到一个临时变量
    113.         // 2. 将 front 后移, 考虑取模
    114.         // 3. 将临时保存的变量返回
    115.         int value = arr[front];
    116.         front = (front + 1) % maxSize;
    117.         return value;
    119.     }
    121.     // 显示队列的所有数据
    122.     public void showQueue() {
    123.         // 遍历
    124.         if (isEmpty()) {
    125.             System.out.println("队列空的，没有数据~~");
    126.             return;
    127.         }
    128.         // 思路：从front开始遍历，遍历多少个元素
    129.         // 动脑筋
    130.         for (int i = front; i < front + size() ; i++) {
    131.             System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
    132.         }
    133.     }
    135.     // 求出当前队列有效数据的个数
    136.     public int size() {
    137.         // rear = 2
    138.         // front = 1
    139.         // maxSize = 3 
    140.         return (rear + maxSize - front) % maxSize;   
    141.     }
    143.     // 显示队列的头数据， 注意不是取出数据
    144.     public int headQueue() {
    145.         // 判断
    146.         if (isEmpty()) {
    147.             throw new RuntimeException("队列空的，没有数据~~");
    148.         }
    149.         return arr[front];
    150.     }
    151. }