传统数组实现的队列有缺陷,当多次入队出队后,队头指针会后移,当队尾指针达到数组末尾时,会提示队列已满,导致数组前部分空间被浪费。如果当队尾和队头指针到达数组末尾时能从数组[0]继续添加数据,可以提升数组空间利用率。

  循环数组也包含队头,队尾指针。每次入队/出队 都利用+1取模的方法(加一后如果大于数组长度,则会从0开始计算),让队头、队尾指针不会超出数组长度,实现循环的效果。

  (head+1)%arr.length

代码如下(源自LeetCode):

 package ABAB;

 class MyCircularQueue {

     private int[] data;     //储存元素的数组
private int head; //队头指针
private int tail; //队尾指针
private int size; //队列容量 /**
* 初始化队列,队头、队尾置位-1
*/
/** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
public MyCircularQueue(int k) {
data = new int[k];
head = -1;
tail = -1;
size = k;
} /**
* 入队,队尾+1,并且保存数据。如果此时为空队列,队头也要置位0,因为只有一个元素时,他既是队头,又是队尾。
*/
/** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
public boolean enQueue(int value) {
if (isFull() == true) {
return false;
}
if (isEmpty() == true) {
head = 0;
}
tail = (tail + 1) % size;
data[tail] = value;
return true;
} /**
* 出队,增加了队列是否为空的判断,如果队头==队尾(队列为空),则将这两个指针置为-1,若不为空则队头+1
*/
/** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
public boolean deQueue() {
if (isEmpty() == true) {
return false;
}
if (head == tail) {
head = -1;
tail = -1;
return true;
}
head = (head + 1) % size;
return true;
} /** Get the front item from the queue. */
public int Front() {
if (isEmpty() == true) {
return -1;
}
return data[head];
} /** Get the last item from the queue. */
public int Rear() {
if (isEmpty() == true) {
return -1;
}
return data[tail];
} /**
* 判断是否为空使用的是判断head是否为-1。在已经有元素入队以后,head不会等于-1。在出队操作时,如果队列已为空(head==tail),会将head置为-1,此时调用isEmpty为true.
*/
/** Checks whether the circular queue is empty or not. */
public boolean isEmpty() {
return head == -1;
} /**
* 判断是否为满,如果((tail + 1) % size) == head,说明队尾已经循环了一圈,到达队头的前面了,此时队列为满。
*/
/** Checks whether the circular queue is full or not. */
public boolean isFull() {
return ((tail + 1) % size) == head;
}
}

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