java 队列框架 开源

队列

含义

队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。

特点

先进先出：先插入的数据 会被先取出

代码实现:

package dataStructure;

import com.sun.org.apache.xpath.internal.operations.Bool;

import java.util.Scanner;

/**
 * 队列是一种特殊的线性表，
 * 特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，
 * 而在表的后端（rear）进行插入操作，
 * 进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。
 * 即先插入的数据 会先删除，先进先出
 *
 */
public class QueueArrayDemo {

    //用数组 模拟队列
    public static void main(String[] args) {
        QueueArray  qa= new QueueArray(5);

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        while (true){
            char i = scanner.next().charAt(0);
            switch (i){
                case 'e':
                    scanner.close();
                    break;
                case 's':
                    qa.show();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个整数:");
                    int a = scanner.nextInt();
                    qa.add(a);
                    break;
                case 'g':
                    System.out.println("取出："+qa.get());
                default:
                    break;
            }
        }


    }


}

/**
 * 实现思路：
 * 初始化一个数组存放数据，设定开始i 和结束j的位置
 * 存放数据：在j的位置存放数据，并把j后移
 * 取出数据：在i的位置取出数据，并把i后移
 * 如果j的位置和数组的长度一样  则认为队列已满
 * 如果i和j的位置一样  则认为队列为空
 *
 * 问题？
 * 当j和数组长度一样时，i不在初始位置，即有取出过数据，此时应该可以存放数据，队列并不为空，因为有空余的位置，
 * 处理方法：在取过数据的位置 可以重新插入数据，直到存在的数据和数组长度一致 则认为队列已满
 * 思路：
 * 1.怎么判断队列是否满？
 * 下一个待插入的位置是开始位置，则认为对面满，开始位置是有存放数据的
 * rear%maxSize = front  就是满
 * 2.怎么判断队列是否空？
 * 当开始位置为默认值-1,结束位置默认为0 则代表没有插入过数据，此时为空，当插入过数据  开始位置移动到结束位置时  认定为空
 * 3.怎么循环展示数据？
 * 因为开始位置有可能比结束位置大，所以不能用for(front -> rear),
 * 思路： 从front开始输出  front++依次输出，如果到达rear的位置  则输出完毕
 *       否则继续，循环到maxSize的位置时，需要从数列下标0 开始往后输出，直到到达rear的位置
 */
class QueueArray{

    private int maxSize; //队列的最大容量
    private int front;//队列头 值为队列的第一个值 默认为-1 此时没有开头，当插入第一个值时改为0
    private int rear;//队尾 默认为0,指的是下一个待插入值的位置下一个
    private int[] arr;//存放数据

    QueueArray(int maxSize){
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
        front = -1;
    }

    //判断是否满
    Boolean isFull(){
        return rear%maxSize == front;
    }

    //判断是否空  初始值或者是相等
    Boolean isEmpty(){
        if(front==-1 && rear ==0){ return true;}
        if(front==rear){
            return true;
        }
        return false;
    }

    //展示数据  从front开始输出，如果下一个不是rear的位置  则继续输出，直到到达rear的位置
    void show(){
       if(isEmpty()){
            System.out.println(("队列空了...."));
        }
        int temp = front;
        System.out.printf("%d\t",arr[(temp)%maxSize]);
        while ((temp+1)%maxSize != rear%maxSize){
            System.out.printf("%d\t",arr[(++temp)%maxSize]);
        }
        System.out.println();
    }

    void add(int data){
        if(isFull()){
            System.out.println(("队列满了...."));
            return ;
        }
        arr[(rear++)%maxSize] = data;
        if(front==-1) front=0;
    }

    int get(){
        if(isEmpty()){
            System.out.println(("队列空了...."));
            return 0;
        }
        return arr[(front++)%maxSize];
    }
}