Java数组模拟环形队列
(上一篇队列:https://www.cnblogs.com/yxm2020/p/12676323.html )
1、假溢出
系统作为队列用的存储区还没有满,但队列却发生了溢出,我们把这种现象称为"假溢出"。
因为队列遵从从队尾存入数据,从队头取数据,所以红框部分的空间就不能继续存入新的数据,此时队列有多余的空间,却不能存入值,这种现象就叫做假溢出现象
2、循环队列介绍
充分利用了空间,解决“假溢出”的问题
【循环队列思想】
将普通队列想象成逻辑上的首位相连的圆环,把这个叫循环队列,在循环队列中,当队列为空时,有front=rear,而当所有队列空间全占满时,也有front=rear。为了区别这两种情况,规定循环队列最多只能有MaxSize-1个队列元素,当循环队列中只剩下一个空存储单元时,队列就已经满了。因此,队列判空的条件是front=rear,而队列判满的条件是front=(rear+1)%MaxSize
。
【为什么要空一个存储单元】
我有想过这个问题,rear一直是空的,我为什么不能在里面存值,而我队列判满的条件也是front=(rear+1)%MaxSize,似乎很合情合理,那么我们把目光转到开头,当我存入第一个数字的时候,队尾肯定是要加一的,如果我front,rear的初始值像普通队列那样都为-1,才不会自相矛盾,但是这是个循环队列,当第二轮的时候,这个就不管用了,所以一定要空一个存储单元。
3、Java代码实现
1、确定有哪些元素
- 头尾标志:rear,front,并且初值都为0
- 最大长度
- 定义一个数组,这次我决定用泛型(泛型数组,这部分知识很有意思,建议尝试)
【代码实现】
public class CircleArrayQueue<T> {
//最大长度
private int maxSize;
//头尾标志
private int rear;
private int front;
T[] array;
public CircleArrayQueue(int maxSize,Class<T> type){
init(maxSize,type);
}
//初始化
private void init(int maxSize,Class<T> type){
//个人觉得这个是个黑盒实现,使用的人传入maxSize大小,你不应该只给他创造maxSize-1的大小
this.maxSize = maxSize+1;
rear = 0;
front = 0;
array = (T[]) Array.newInstance(type,this.maxSize);
}
//判断队满
public boolean isFull(){
//rear和front的变化一定要记得是个循环,不然很容易搞错,我就搞错好多次
return (rear+1)%maxSize == front;
}
//判断队空
public boolean isEnpty(){
return rear == front;
}
//插入
public void add(T t){
if(isFull()){
throw new RuntimeException("队列已满");
}
array[rear] = t;
rear = (rear+1)%maxSize;
}
//取元素
public T get(){
if(isEnpty()){
throw new RuntimeException("队列为空");
}
T t = array[front];
front = (front+1)%maxSize;
return t;
}
//获得长度
public int size(){
return (rear+maxSize-front)%maxSize;
}
//打印所有数据
public void showData(){
int length = this.size();
int head = front;
for (int i = 0; i < length; i++) {
//先执行array[head],再自加
System.out.println(array[head]);
head = (head+1)%maxSize;
}
}
}
个人写的代码水平比较低,仅供参考。
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