java數組模擬實現隊列

數組模擬隊列的簡單實現方式代碼如下：

public class ArrayQueue {
    private int maxSize;
    private int front;
    private int tail;
    private int[] array;

    public ArrayQueue(int queueSize) {
        maxSize = queueSize;//最大元素個數
        array = new int[queueSize];
        front = -1;//頭結點
        tail = -1;//尾結點
    }

    private boolean isEmpty() {
        return front == tail;
    }

    private boolean isFull() {
        return maxSize == front + 1;
    }

    //添加元素
    public void addQueue(int i) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("隊列已滿");
        }
        tail++;
        array[tail] = i;
    }

    //獲取元素
    public int getQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("隊列爲空");
        }
        front++;
        return array[front];
    }

    public void showQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("隊列爲空");
        }
        for (int i = 0; i <maxSize ; i++) {
            System.out.printf("隊列第 %d 個元素爲: %d   ", i, array[i]);
        }
    }
}

存在問題，加入隊列在數組下標爲1的地方添加了元素，當這個元素出隊列後，這個數組的位置不能重複使用，會有空間浪費的問題

解決方式，環形隊列實現

public class CircleQueue {
    private int maxSize;//最大元素個數
    private int front;//首節點位置
    private int tail;//尾結點位置的前一個位置
    private int[] array;

    public CircleQueue(int queueSize) {
        maxSize = queueSize;
        array = new int[queueSize];
    }

    private boolean isEmpty() {
        return front == tail;
    }

    /**
     * 判斷隊列是否已滿
     * 例如：最大元素爲4，因爲tail指向尾結點前一個位置，棧中最多能存3個元素，
     * 如果tail=3，front=0，此時棧中元素已滿。滿足(tail + 1) % maxSize == front
     */
    private boolean isFull() {
        return (tail + 1) % maxSize == front;
    }

    //添加元素
    public void addQueue(int i) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("隊列已滿");
        }
        array[tail] = i;
        //加入tail爲3,0的位置是空的，則（3+1）%4 = 0，剛好tail的值置爲0，
        tail = (tail + 1) % maxSize;
    }

    //獲取元素
    public int getQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("隊列爲空");
        }
        //這裏front是指向隊列的第一個元素
        //先將front對應的值保存到一個臨時變量
        //將front後移，考慮取模形成一個環
        //返回臨時變量
        int value = array[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }

    public void showQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("隊列爲空");
        }
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("array[%d]=%d\n", i % maxSize, array[i % maxSize]);
        }
    }

    //返回隊列的有效元素個數
    public int size() {
        return (tail + maxSize - front) % maxSize;
    }
}