java数据结构与算法数组模拟队列示例详解（编写实现队列的例程,使用数组）

目录一、什么是队列二、用数组来模拟队列

一、什么是队列

队列是一个有序列表，可以用数组或者链表来实现。遵循先入先出的原则，即：先存入队列的数据，要先取出。后存入的的数据，后取出。

看一张队列的模拟图，1，2，3表示同一个队列Queue。在队列中有2个指针，front表示队首，rear表示队尾。

图1中表示队列里还没有数据，所以front跟rear初始化都是-1。当图2中有数据进行存入的时候，front没变，而rear则随着数据的增多而改变。存入了4个数据，于是rear=3。再看图3，front变成了2，rear没有变化，因为前面的2个数据被依次先取出，所以队首就变成了2。

这就是队列的“先进先出”了。

二、用数组来模拟队列

思路也比较简单，因为队列的输出、输入是分别从前后端来处理，因此需要两个变量front以及rear分别记录队列的前后端下标。

front会随着数据输出而改变，而rear则是随着数据的输入而改变。

package sparsearray;

import java.util.Scanner;

public class MyArrayQueue {

public static void main(String[] args) {

// 创建一个队列

ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);

char key = ' '; //接受用户输入

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

boolean loop = true;

// 输出一个菜单

while (loop) {

System.out.println("s(show): 显示队列");

System.out.println("e(exit): 退出程序");

System.out.println("a(add): 添加数据到队列");

System.out.println("g(get): 从队列取出数据");

System.out.println("h(head): 显示队首的数据");

key = scanner.next().charAt(0); // 接收一个字符

switch (key) {

case 's':

arrayQueue.showQueue();

break;

case 'a':

System.out.println("请要添加的数");

int value = scanner.nextInt();

arrayQueue.addQueue(value);

break;

case 'g':

try {

int res = arrayQueue.getQueue();

System.out.printf("取出的数据是：%d", res);

} catch (Exception e) {

System.out.println(e.getMessage());

}

break;

case 'h':

try {

int headValue = http://arrayQueue.showHeadQueue();

System.out.printf("队首数据是：%d", headValue);

} catch (Exception e) {

System.out.println(e.getMessage());

}

break;

case 'e':

scanner.close();

loop = false;

break;

}

}

System.out.println("退出程序");

}

}

// 把队列抽象成一个类，ArrayQueue

class ArrayQueue {

//表示数组最大容量

private int maxSize;

// 队列头

private int front;

// 队列尾

private int rear;

// 用于存放数据的数组

private int[] arr;

// 构造器

public ArrayQueue(int arrMaxSize) {

maxSize = arrMaxSize;

arr = new int[maxSize];

front = -1; // 指向队首的前一个位置

rear = -1; // 指向队列尾部，包括队列最后的这个数据

}

// 判断队列是否已经存满

public boolean isFull() {

return rear == maxSize - 1; // 注意这里的 maxSize-1 为什么要减1

}

// 判断队列是否为空

public boolean isEmpty() {

return rear == front;

}

// 添加数据到队列

public void addQueue(int num) {

// 判断队列是否满了

if (isFull()) {

System.out.println("队列已满，不可加入数据");

return;

}

rear++; // 让rear后移

arr[rear] = num;

}

// 拿出队列数据

public int getQueue() {

// 判断队列是否空

if (isEmpty()) {

// 抛出异常

throw new RuntimeException("队列为空，不可取数据");

}

front++; // front后移

return arr[front];

}

// 显示队列所有数据

public void showQueue() {

// 遍历

if (isEmpty()) {

System.out.println("队列为空");

return;

}

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {

System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);

}

}

// 显示队里的队首数据

public int showHeadQueue() {

if (isEmpty()) {

// 抛出异常

throw new RuntimeException("队列为空，不可取数据");

}

return arr[front + 1]; // 注意这里为甚么要+1，因为指向队首的前一个位置

}

}

可以用代码分别的进行各项操作，看起来似乎没问题。

但是，实际是有问题。

这里创建的数组使用一次就不能接着用了，比如把数据取完后，再往里加数据就不行了。

所以要对其进行优化，使用算法，将其改成一个环形队列，以上就是java数据结构与算法数组模拟队列示例的详解内容，更多关于java数据结构算法数组模拟队列的资料请关注我们其它相关文章！

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