Java數組模擬環形隊列

(上一篇隊列：https://www.cnblogs.com/yxm2020/p/12676323.html ）

1、假溢出

​ 系統作為隊列用的存儲區還沒有滿,但隊列卻發生了溢出,我們把這種現象稱為"假溢出"。

因為隊列遵從從隊尾存入數據，從隊頭取數據，所以紅框部分的空間就不能繼續存入新的數據，此時隊列有多余的空間，卻不能存入值，這種現象就叫做假溢出現象

2、循環隊列介紹

​ 充分利用了空間，解決“假溢出”的問題

【循環隊列思想】

​ 將普通隊列想象成邏輯上的首位相連的圓環，把這個叫循環隊列，在循環隊列中，當隊列為空時，有front=rear，而當所有隊列空間全占滿時，也有front=rear。為了區別這兩種情況，規定循環隊列最多只能有MaxSize-1個隊列元素，當循環隊列中只剩下一個空存儲單元時，隊列就已經滿了。因此，隊列判空的條件是front=rear，而隊列判滿的條件是front=（rear+1)%MaxSize。

【為什么要空一個存儲單元】

​ 我有想過這個問題，rear一直是空的，我為什么不能在里面存值，而我隊列判滿的條件也是front=（rear+1)%MaxSize，似乎很合情合理，那么我們把目光轉到開頭，當我存入第一個數字的時候，隊尾肯定是要加一的，如果我front，rear的初始值像普通隊列那樣都為-1，才不會自相矛盾，但是這是個循環隊列，當第二輪的時候，這個就不管用了，所以一定要空一個存儲單元。

3、Java代碼實現

1、確定有哪些元素

• 頭尾標志：rear，front，並且初值都為0
• 最大長度
• 定義一個數組，這次我決定用泛型（泛型數組，這部分知識很有意思，建議嘗試）

【代碼實現】

public class CircleArrayQueue<T> {
    //最大長度
    private int maxSize;
    //頭尾標志
    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){
        //個人覺得這個是個黑盒實現，使用的人傳入maxSize大小，你不應該只給他創造maxSize-1的大小
        this.maxSize = maxSize+1;
        rear = 0;
        front = 0;
        array = (T[]) Array.newInstance(type,this.maxSize);
    }

    //判斷隊滿
    public boolean isFull(){
        //rear和front的變化一定要記得是個循環，不然很容易搞錯，我就搞錯好多次
        return (rear+1)%maxSize == front;
    }
    //判斷隊空
    public boolean isEnpty(){
        return rear == front;
    }
    //插入
    public void add(T t){
        if(isFull()){
            throw new RuntimeException("隊列已滿");
        }
        array[rear] = t;
        rear = (rear+1)%maxSize;
    }
    //取元素
    public T get(){
        if(isEnpty()){
            throw new RuntimeException("隊列為空");
        }
        T t = array[front];
        front = (front+1)%maxSize;
        return t;
    }
    //獲得長度
    public int size(){
        return (rear+maxSize-front)%maxSize;
    }
    //打印所有數據
    public void showData(){
        int length = this.size();
        int head = front;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            //先執行array[head],再自加
            System.out.println(array[head]);
            head = (head+1)%maxSize;
        }
    }
}

個人寫的代碼水平比較低，僅供參考。