Java数据结构与算法之循环队列的实现

// 改变队列大小
private void resize(int capacity) {
	// 定义新数组
    E[] newData = (E[]) new Object[capacity + 1];
    
    // 转移数组元素
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        newData[i] = data[(i +front) % data.length];
    }

    // 更新
    data = newData;
    front = 0;
    rear = size;
}

// 入队
public void enqueue(E e) {

    // 判断是否为满
    if((rear + 1) % data.length == front) {
        resize(getCapacity() * 2);
    }

    // 队伍加入
    data[rear] = e;
    rear = (rear + 1) % data.length;
    size++;
}

// 出队
public E dequeue() {

    // 判断是否为空
    if(isEmpty()) {
        throw new RuntimeException("队列为空");
    }

    // 取出第一个元素
    E element = data[front];
    data[front] = null;

    // 移动头指针
    front = (front + 1) % data.length;

    // 数组大小-1
    size--;

    // 判断是否需要缩小
    if(size==getCapacity() / 4 && getCapacity() / 2 != 0) {
        resize(getCapacity() / 2);
    }

    return element;
}

// 主函数
public static void main(String[] args) {

    // 创建循环队列
    CircularQueue<Integer> queue = new CircularQueue<>(5);

    // 入队
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        queue.enqueue(i);
        System.out.println(queue);
    }

    // 出队
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        queue.dequeue();
        System.out.println(queue);
    }
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

public class CircularQueue<E> {

    private E[] data;
    private int front, rear;
    private int size;

    // 无参构造
    public CircularQueue() {
        this(10);
    }

    // 有参构造
    public CircularQueue(int capacity) {
       data = (E[]) new Object[capacity + 1];
       front = rear = size = 0;
    }

    // 入队
    public void enqueue(E e) {

        // 判断是否为满
        if((rear + 1) % data.length == front) {
            resize(getCapacity() * 2);
        }

        // 队伍加入
        data[rear] = e;
        rear = (rear + 1) % data.length;
        size++;
    }

    // 出队
    public E dequeue() {

        // 判断是否为空
        if(isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }

        // 取出第一个元素
        E element = data[front];
        data[front] = null;

        // 移动头指针
        front = (front + 1) % data.length;

        // 数组大小-1
        size--;

        // 判断是否需要缩小
        if(size==getCapacity() / 4 && getCapacity() / 2 != 0) {
            resize(getCapacity() / 2);
        }

        return element;
    }

    // 获取队列大小
    public int getSize() {
        return size;
    }

    // 获取队列容量
    public int getCapacity() {
        return data.length - 1;
    }

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

    // 改变队列大小
    private void resize(int capacity) {

        // 创建新数组
        E[] newData = (E[]) new Object[capacity + 1];

        // 转移数组元素
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            newData[i] = data[(i +front) % data.length];
        }

        // 更新
        data = newData;
        front = 0;
        rear = size;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "CircularQueue{" +
                "data=" + Arrays.toString(data) +
                ", front=" + front +
                ", rear=" + rear +
                ", size=" + size +
                '}';
    }

    // 主函数
    public static void main(String[] args) {

        // 创建循环队列
        CircularQueue<Integer> queue = new CircularQueue<>(5);

        // 入队
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            queue.enqueue(i);
            System.out.println(queue);
        }

        // 出队
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            queue.dequeue();
            System.out.println(queue);
        }
    }
}