基本定义：

　　int[] arr 是定义一个整型数组当队列
　　maxSize是数组的最大容量
　　(这里规定，满队列时元素的个数是maxSize-1)
　　front指向队列的第一个元素，也就是说 array[front] 是队列的第一个元素
　　rear指向队列的最后一个元素，初值为0
　　队列满的条件：(rear + 1) % maxSize == front
　　队列为空的条件： rear == front

代码

  1. package com.zzfan.queue;
  3. import java.util.*;
  5. public class CircleArrayQueue {
  6.     public static void main(String[] args) {
  7.         System.out.println("测试数组环形队列");
  8.         //创建一个环形队列
  9.         CircleArray queue = new CircleArray(4); //队列有效数据最大是3
  10.         char key = ' '; //接收用户输入
  11.         Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  12.         boolean loop = true;
  13.         //输出菜单
  14.         while (loop) {
  15.             System.out.println("s(show)：显示队列");
  16.             System.out.println("e(exit)：退出程序");
  17.             System.out.println("a(add)：添加数据到队列");
  18.             System.out.println("g(get)：从队列取出数据");
  19.             System.out.println("h(head)：查看队列头的数据");
  20.             //接收一个字符
  21.             key = scanner.next().charAt(0);
  22.             switch (key) {
  23.                 case 's':
  24.                     queue.showQueue();
  25.                     break;
  26.                 case 'a':
  27.                     System.out.println("输出一个数");
  28.                     int value = scanner.nextInt();
  29.                     queue.addQueue(value);
  30.                     break;
  31.                 case 'g':
  32.                     try {
  33.                         int result = queue.getQueue();
  34.                         System.out.printf("取出的数据是%d\n", result);
  35.                     } catch (Exception e) {
  36.                         System.out.println(e.getMessage());
  37.                     }
  38.                     break;
  39.                 case 'h':
  40.                     try {
  41.                         int result = queue.headQueue();
  42.                         System.out.printf("头部的数据是%d\n", result);
  43.                     } catch (Exception e) {
  44.                         System.out.println(e.getMessage());
  45.                     }
  46.                     break;
  47.                 case 'e':
  48.                     scanner.close();
  49.                     loop = false;
  50.                     break;
  51.                 default:
  52.                     break;
  53.             }
  54.         }
  56.         System.out.println("程序退出");
  57.     }
  58. }
  60. class CircleArray {
  62.     //数组的最大容量
  63.     private int maxSize;
  65.     //front指向队列的第一个元素，也就是说arr[front]是队列的第一个元素
  66.     private int front;
  68.     //rear指向队列的最后一个元素的最后一个位置，初值为0
  69.     private int rear;
  70.     private int[] arr;      //该数据用于存放数据，模拟队列
  73.     public CircleArray(int arrMaxSize) {
  74.         maxSize = arrMaxSize;
  75.         arr = new int[maxSize];
  76.     }
  79.     //判断是否满
  80.     public boolean isFull() {
  81.         return (rear + 1) % maxSize == front;
  82.     }
  84.     //判断是否为空
  85.     public boolean isEmpty() {
  86.         return rear == front;
  87.     }
  89.     //添加数据到队列
  90.     public void addQueue(int n) {
  91.         //判断队列是否已满
  92.         if (isFull()) {
  93.             System.out.println("队列已满");
  94.             return;
  95.         }
  97.         //直接将数据加入
  98.         arr[rear] = n;
  100.         //将rear后移，必须考虑取模
  101.         rear = (rear + 1) % maxSize;
  104.         /*
  105.         这里手算了一下，实际取模就是想办法当rear和队列最大容量相等时，在加1就重新取到rear=1
  106.         有个通俗易懂的例子：跑步套圈
  107.             有一个环形跑道，假设，将环形跑道分割成10份。
  108.             front某时刻跑到第3格了，rear此时刻已经跑到第10格了。
  109.             那么rear继续往下跑的时候，会发现，跑的第“11格”（实际并不存在）其实就是第1格，是第二圈的第1格。
  110.          */
  111.     }
  113.     //获取队列的中的数据
  114.     public int getQueue() {
  115.         //判断队列是否空
  116.         if (isEmpty()) {
  117.             //通过抛出异常来处理
  118.             throw new RuntimeException("队列为空，无法取出数据");
  119.             //throw可以直接return一个异常，不用再写return
  120.         }
  122.         //front指向队列的第一个元素
  123.         /*
  124.         1. 先把front对应的值保留到一个临时变量中
  125.         2. front后移，考虑取模
  126.         3. 将临时保存的变量返回
  127.          */
  128.         int value = arr[front]; //先获取数据，front再后移
  129.         front = (front + 1) % maxSize;
  130.         return value;
  131.     }
  132. //显示队列的所有数据
  133.     public void showQueue() {
  134.         //遍历数组
  135.         if (isEmpty()) {
  136.             System.out.println("队列为空，没有数据");
  137.             return;
  138.         }
  140.         //从front开始遍历，对需要遍历元素的个数进行计算。
  141.         for (int i = front; i < front + size(); i++) {
  142.             System.out.printf("arr[%d] = %d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
  143.         }
  144.     }
  146.     //有效数据的个数
  147.     public int size() {
  148.         return (rear + maxSize - front) % maxSize;
  149.      /*添加数据变的是rear，取出数据变的是front，所以当在第一个位置插入数据时，rear=2，front=1。
  150.       所以，如果不考虑取模，那有效数据个数就是rear-front
  151.       考虑取模的话会出现一种情况，rear已经开始“跑第二圈”了，front还在“第一圈”
  152.      */
  154.     }
  156.     //显示队列头
  157.     public int headQueue() {
  158.         //判断是否为空
  159.         if (isEmpty()) {
  160.             throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
  161.         }
  162.         return arr[front];
  164.     }
  166. }