数组模拟环形队列

队列是一种常见的数据结构，是一种有序列表，可以使用数组或者链表实现，

队列遵循先入先出规则，常见的应用场景有：银行叫号系统，政务大厅排号系统等，使用数组模拟队列示意图如下：

下面是代码：

public class CircleArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试，创建队列 最大值为 3 方便测试
        CircleArrayQueue aq = new CircleArrayQueue(4);
        char key = ' ';// 接收用户输入
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        while (loop) {
            System.out.println("s(show) 显示队列");
            System.out.println("e(exit) 退出程序");
            System.out.println("a(add) 添加队列");
            System.out.println("g(get) 取出队列");
            System.out.println("h(head) 展示队列");
            key = input.next().charAt(0);// 接收输入字符
            switch (key) {
            case 's':
                aq.showQueue();
                break;
            case 'a':
                System.out.println("请输入数字：");
                int v = input.nextInt();
                aq.addQueue(v);
                break;
            case 'g':
                try {
                    int reslut = aq.getQueue();
                    System.out.println("取出的数据是 -- " + reslut);
                } catch (Exception e) {
                    System.out.println(e.getMessage());
                }
                break;
            case 'h':// 查看队列头
                try {
                    int head = aq.headQueue();
                    System.out.println("队列头的数据是 -- " + head);
                } catch (Exception e) {
                    System.out.println(e.getMessage());
                }
            case 'e':// 退出
                input.close();
                loop = false;
                break;
            default:
                break;
            }
        }
        System.out.println("------exit------");

    }
}

//使用数组模拟队列
class CircleArrayQueue {
    private int maxSize;// 数组最大容量
    private int front; // 指向队列头部
    private int rear; // 队列尾部后一个元素，即 即将被叫号的那个元素
    private int arr[]; // 该数组用于模拟队列存储数据

    // 构造器
    public CircleArrayQueue(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }
    // 编写队列的方法
    // 判断队列是否满
    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    // 判断队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    // 添加队列
    public void addQueue(int n) {
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列已满，请稍后！");
            return;
        }
        arr[rear] = n;
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 获取数据
    public int getQueue() {
        if (isEmpty()) {
            // 通过抛出异常处理
            throw new RuntimeException("队列为空！");
        }
        int v = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return v;
    }

    // 遍历队列数据
    public void showQueue() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空！");
            return;
        }
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d] = %d
", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    // 返回当前数组有效数据数目
    public int size() {
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    // 展示队列头部信息
    public int headQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空,无数据！");
        }
        return arr[front];
    }
}