（一）介绍
队列（queue）是一种线性数据结构。与同为线性数据结构的栈不同的是队列中的元素遵循的是先进先出（First In First Out）的规则，和在现实中排队一样，讲究的是先来后到的原则。队列出口端叫做队头（front），队列的入口端叫做队尾（rear）。
（二）基本操作
（1）入队
（2）出队
（3）判断队列是否已空
（4）判断队列是否已满
（5）获取队头元素
I .入队
说明：就是通过rear的移动来实现元素的入队，rear始终指向栈顶
II.出队
说明：出队是在队尾进行，通过left的移动来进行的
（三）代码实现
package arrayqueue;
import java.util.Scanner;
/**
* @author Jin
* @ Date 2022年06月2022/6/29日0:08
* 通过数组来实现队列
*/
public class ArrayQueueRealize {
public static void main(String[] args) {
//创建一个对象
ArrayQueue t1=new ArrayQueue(3);
char key=' ';
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
boolean loop=true;
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");
System.out.println("请输入具体操作：");
key =scanner.next().charAt(0);
//接收一个字符
switch(key){
case's':t1.show();break;
case'a':
System.out.println("输出一个数");
int value =scanner.nextInt();
t1.addQueue(value);break;
case'g':try{
int res=t1.getQueue();
System.out.printf("取出的数据是%d\n ",res);
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case'h':
try{
int res=t1.headQueue();
System.out.printf("队列头的数据是%d",res);
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case'e':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{
public int maxSize;
private int front;
/**队列头*/
private int rear;
/**队列尾*/
private int[]arr;
/*该数组用于存放数据，模拟队列*/
/**创建队列的构造器（数据进行初始化）*/
public ArrayQueue(int maxSize){
this.maxSize=maxSize;
arr=new int[maxSize];
/*表示数组的最大容量*/
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（即就是队列的最后一个数据）
}
/**（1）判断队列是否满*/
public boolean isFull(){
return rear==maxSize-1;
}
/**（2）判断队列是否为空*/
public boolean isEmpty(){
return rear==front;
}
/**（3）添加数据到队列*/
public void addQueue(int n){
//判断队列是否已经满
if(isFull()){
System.out.println("队列满，不能加入数据！！");
}
rear++;//rear后移
arr[rear]=n;
}
/**（4）获取队列的数据(出队列)*/
public int getQueue() {
//判断队列是否是空的
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
//通过抛出异常
}else{
front++;//front后移
int middle=arr[front];
arr[front]=0;
//取出后空间值置为0
return middle;
}
}
/**（5）显示队列的数据*/
public void show(){
if(isEmpty()){
System.out.println("队列为空，没有数据");
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d ",i,arr[i]);
}
}
/**（6）显示队列的头数据（并不取数据）*/
public int headQueue(){
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列空的，没有数据");
}
return arr[front+1];
}
} 存在的问题？？
由于队列只能在队头入队，队尾出队，所以就限定了数组空间只能使用一次，而不能够重复利用
改进方案
分析：
package arrayqueue;
import java.util.Scanner;
/**
* @author Jin
* @ Date 2022年06月2022/6/29日10:13
*/
public class CircleArrayQueue {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例~~~~");
//创建一个对象
ArrayQueue1 t1=new ArrayQueue1(4);
char key=' ';
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
boolean loop=true;
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");
System.out.println("请输入具体操作：");
key =scanner.next().charAt(0);
//接收一个字符
switch(key){
case's':t1.show();break;
case'a':
System.out.println("输出一个数");
int value =scanner.nextInt();
t1.addQueue(value);break;
case'g':try{
int res=t1.getQueue();
System.out.printf("取出的数据是%d\n ",res);
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case'h':
try{
int res=t1.headQueue();
System.out.printf("队列头的数据是%d",res);
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case'e':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 ArrayQueue1{
public int maxSize;
private int front;
/**队列头*/
private int rear;
/**队列尾*/
private int[]arr;
/*该数组用于存放数据，模拟队列*/
/**创建队列的构造器（数据进行初始化）*/
public ArrayQueue1(int maxSize){
this.maxSize=maxSize;
arr=new int[maxSize];
/*表示数组的最大容量*/
front = 0;
//指向队列头部，分析出front是指向队列头的第一个位置
rear = 0;
//指向队列尾，指向队列尾的数据的后一个位置
}
/**（1）判断队列是否满*/
public boolean isFull(){
return (rear+1)%maxSize==front;
}
/**（2）判断队列是否为空*/
public boolean isEmpty(){
return rear==front;
}
/**（3）添加数据到队列*/
public void addQueue(int n){
//判断队列是否已经满
if(isFull()){
System.out.println("队列满，不能加入数据！！");
}
arr[rear]=n;
//先添加数据
rear=(rear+1)%maxSize;
//rear后移,防止rear越界
}
/**（4）获取队列的数据(出队列)*/
public int getQueue() {
//判断队列是否是空的
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
//通过抛出异常
}else{
//这里需要分析出front是指向队列的第一个元素
//(1)先把front对应的值保留到一个临时变量
//(2)将front后移，考虑取模
//(3)将临时保存的变量返回
int value=arr[front];
front=(front+1)%maxSize;
return value;
}
}
/**（5）显示队列的数据*/
public void show(){
if(isEmpty()){
System.out.println("队列为空，没有数据");
return;
}
//从front开始遍历，遍历多少个元素
for (int i = front; i < front+getMaxSize(); i++) {
System.out.printf("arr[%d]=%d ",i%maxSize,arr[i%maxSize]);
}
}
//求出当前队列的有效数据
public int getMaxSize(){
return (rear-front+maxSize)%maxSize;
}
/**（6）显示队列的头数据（并不取数据）*/
public int headQueue(){
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列空的，没有数据");
}
return arr[front];
}
}