Java代码实现循环队列的示例代码

循环队列结构

队列特点

• 队列为一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。

• 队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出（FIFO—first in first out）线性表。

循环队列优缺点

循环队列的优点：

• 可以有效的利用资源。用数组实现队列时，如果不移动，随着数据的不断读写，会出现假满队列的情况。即尾数组已满但头数组还是空的；循环队列也是一种数组，只是它在逻辑上把数组的头和尾相连，形成循环队列，当数组尾满的时候，要判断数组头是否为空，不为空继续存放数据。

循环队列的缺点：

• 循环队列中，由于入队时尾指针向前追赶头指针；出队时头指针向前追赶尾指针，造成队空和队满时头尾指针均相等。因此，判别队列是"空"是"满"需要特殊处理 —— 判断队列为空的条件还是head == tail，但是判断队列已满的条件则是(tail+1)％size==head。

应用场景

最经典的就是类似于约瑟夫环的问题，可以使用循环队列。

Java代码实现循环队列

// 基于数组实现一个循环链表
public class CircleArrayQueue<T> {

// 定义数组用于存放数据
   private T[] arr;
   private int head;  // 记录队列头
   private int tail;  // 记录队列尾
   private int size;  // 数组大小
   // 循环链表初始化
   public CircleArrayQueue(int cap){
       this.arr = (T[])new Object[cap];
       this.head = 0;
       this.tail = 0;
       this.size = cap;
   }
   // 入队方法
   public void offer(T data){
       // 判断循环队列是否已满，满了就直接return
       if((tail + 1) ％ size == head){
           return;
       }
       arr[tail] = data;     // 向尾加入元素
       tail = (tail + 1) ％ size; // 将尾指针后移1，考虑端点情况处理
   }
   // 出队方法
   public T poll(){
       // 循环队列为空则直接返回null
       if(isEmpty()){
           return null;
       }
       T pollData = arr[head];   // 找到出队元素
       arr[head] = null;         // 清除出队位置的元素
       head = (head + 1) ％ size; // 将尾指针后移1，考虑端点情况处理
       return pollData;
   }
   // 判断循环队列是否为空
   public boolean isEmpty(){
       return head == tail;
   }
   // 测试
   public static void main(String[] args) {
       CircleArrayQueue<String> arrayQueue = new CircleArrayQueue<>(5);
       arrayQueue.offer("a");
       arrayQueue.offer("b");
       arrayQueue.offer("c");
       arrayQueue.offer("d");
       arrayQueue.offer("e");
       arrayQueue.offer("f");
       System.out.println(arrayQueue);
       String poll1 = arrayQueue.poll();
       System.out.println("出队元素：" + poll1);
       String poll2 = arrayQueue.poll();
       System.out.println("出队元素：" + poll2);
   }
}

来源：https://blog.csdn.net/qq_40436854/article/details/120497409