一、我们还是依旧引入一个小例子（银行排队）：
需要取号排队，服务完下一个
二、队列介绍
1）队列是一个有序列表，可以用数组或是链表来实现
2）遵循先入先出的原则。即：先存入队列的数据，要先取出。后存入的要后取出
3）示意图：（使用数组模拟队列示意图）如图插入数据查询数据
三、数组模拟队列思路
队列本身是有序列表，若使用数组的结构来储存队列的数据，则队列数组的声明如下图，其中maxSize是该队列的最大容量
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及rear分别记录队列前后端的下标，front会随着数据的输出而改变，而rear则是随着数据的输入而改变，如图所示：
当我们将数据存入队列时称谓“addQueue”，addQueue的处理需要有两个步骤：思路分析
1）将尾指针往后移：rear+1.当front==rear【空】
2）若尾指针rear小于队列的最大下标maxSize-1，则将数据存入rear所指的数据元素中，否则无法存入数据，rear == maxSize -1【队列满】
四、java代码实现
package com.atguigu.queue;
import java.util.Scanner;
public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
// 测试一把
// 创建一个队列
ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
char key = ' '; // 接收用户输入
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):查看队列头的数据");
key = scanner.next().charAt(0);// 接收一个字符
switch (key) {
case 's':
arrayQueue.showQueue();
break; // Added break to exit the switch after each case
case 'a':
System.out.println("输入一个数");
int value = scanner.nextInt();
arrayQueue.addQueue(value); // Changed 'queue' to 'arrayQueue'
break;
case 'g': // 取出数据
try {
int res = arrayQueue.getQueue(); // Changed 'queue' to 'arrayQueue'
System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
} catch (Exception e) {
// ToDo: handle exception
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h': // 查看队列头的数据
try {
int res = arrayQueue.headQueue(); // Changed 'queue' to 'arrayQueue'
System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e': // 退出
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
System.out.println("程序退出~~");
}
}
// 使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类
class ArrayQueue {
private int maxSize; // 表示数组的最大容量
private int front; // 队列头
private int rear; // 队列尾
private int[] arr; // 该数据用于存放数据，模拟队列
// 创建队列的构造器
public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
front = -1; // 指向队列头部，分析出front是指向队列头的前一个位置。
rear = -1; // 指向队列尾，指向队列尾的数据（即就是队列最后一个数据）
}
// 判断队列是否满
public boolean isFull() {
return rear == maxSize - 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 n) {
// 判断队列是否满
if (isFull()) {
System.out.println("队列满，不能加入数据");
return;
}
rear++;// 让rear 后移
arr[rear] = n;
}
// 获取队列的数据，出队列
public int getQueue() {
// 判断队列是否空
if (isEmpty()) {
// 通过抛出异常
throw new RuntimeException("队列空，不能获取数据");
}
front++;// front后移
return arr[front];
}
// 显示队列的所有数据
public void showQueue() {
// 遍历
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列空的，没有数据~~");
return;
}
for (int i = 0; i <= rear; i++) { // Modified loop condition
System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
}
}
// 显示队列的头数据，注意不是取出数据
public int headQueue() {
// 判断
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列空的，没有数据~~");
// Return a default value when queue is empty
return -1;
}
return arr[front + 1];
}
}
五、在运行中代码有明显的不足之处，插入数据，再取出数据后，无法插入显示队列满，而这也就引出了我们对于数组需要进行复用以及环形的队列问题，敬请期待队列2
