二、數組模擬隊列

package text;

import java.util.Scanner;

public class ArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 測試
        // 創建一個隊列
        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
        char key = ' '; // 接收用戶輸入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        // 輸出一個菜單
        while (loop) {
            System.out.println("s(show):顯示隊列");
            System.out.println("e(exit):退出程序");
            System.out.println("a(add):添加數據到隊列");
            System.out.println("g(get):從隊列中取出數據");
            System.out.println("h(head):查看隊列頭的數據");
            
            key=scanner.next().charAt(0); // 接收一個字符
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("輸入一個數");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的數據是%d\n",res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                 case 'h':
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("隊列的頭數據是%d\n",res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                 case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                 default:
                    break;
                }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

// 使用數組模擬隊列，編寫一個ArrayQueue類
class ArrayQueue {
    private int maxSize; // 表示數組的最大容量
    private int front; // 隊列的頭
    private int rear; // 隊列尾
    private int[] arr;  // 該數組用於存放數據，模擬隊列
    
    // 創建隊列的構造器
    public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
        front = -1;  // 指向隊列頭部，分析出front是指向隊列頭的前一個位置
        rear = -1;   // 指向隊列尾部，指向隊列尾的數據（即就是隊列的最後一個數據）
    }
    
    // 判斷隊列是否滿
    public boolean isFull() {
        return rear == maxSize - 1;
    }
    
    // 判斷隊列是否爲空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }
    
    // 添加數據到隊列
    public void addQueue(int n) {
        if (isFull()) {
            System.out.println("隊列滿，不能加入數據..");
        }
        rear++; // 讓rear後移
        arr[rear] = n;
    }
    
    // 獲取隊列的數據
    public int getQueue() {
        // 判斷隊列是否爲空
        if(isEmpty()) {
            // 通過拋異常
            throw new RuntimeException("隊列空，不能取數據");
        }
        front++; // 讓front後移
        return arr[front];
    }
    
    // 顯示隊列的所有數據
    public void showQueue() {
        // 遍歷
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("隊列爲空，沒有數據");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
        }
    }
    
    // 顯示隊列的頭數據，注意不是取數據
    public int headQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("隊列數據爲空");
        }
        return arr[front+1];
    }
}