1. 隊列

隊列是一種常見的線性數據結構，滿足先進先出(First In First Out)，簡稱為FIFO，第一次看到FIFO還以為是單片機的輸出輸出什么的，見笑了。數據結構不太了解的話可以看看我總結粗略的博客大凌的數據結構。

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2. 循環隊列

2.1 為什么需要循環隊列

在?大凌的數據結構?中，大凌簡述了隊列可通過數組和鏈表實現，且數組和鏈表各有各的優點。如果我們看中了數組，使用數組實現隊列，那么隨之而來的就需要我們“買單”。我們都知道在Java中，數組是靜態分配的，如果一個數組初始化時大小確定，那么后期是更改不了數組容量的，直至沒有引用指向該內存地址，這個數組地址才會被Java虛擬機回收。但我們為了使隊列滿足先入先出這個規則，那么每一次取出一個元素，只能讓隊列頭指針后移，而不是真正地刪除該內存地址，打字太啰嗦了，直接上圖，如下圖。

通過上圖我們可以了解，使用數組實現隊列時，最終會出現明明隊列的內存空間地址是空的，但是數據無法加入，也就是所謂的“假滿隊列”現象。

因此，為了高效地利用內存資源，“誕生”了循環隊列。

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2.2 循環隊列的實現

由于循環隊列的特殊，rear和front的更新、隊列是否為空以及隊列是否已滿的判斷條件變得不一樣，接下來就詳細地分析一下循環隊列的實現。

循環隊列的幾點說明：

① 循環隊列使用數組實現；

②?在初始化隊列容量時，多分配一個，后面有用；

② 隊列頭指針 front 指向第一個元素的前一個元素，指針順時針移動；

③ 隊列尾指針 rear 指向最后一個元素，指針順時針移動。

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實現流程：

1. 一定要看上面的4點說明再來看實現流程啊啊啊！！！假設構造一個容量為5的隊列，那么多分配一個，

? ? 也就是實際生成一個容量為6的數組，初始化 front = 0， rear = 0；此時是隊列為空情況，front = rear；

? ? 此時實際的數組和循環隊列對應圖如下。

2. 添加兩個元素4和1，front指向第一個元素的前一個元素，rear指向最后一個元素，此時實際的數組和循環隊列對應圖如下。

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3. 刪除一個元素，也就是取出先進入隊列的元素 4，front還是指向第一個元素的前一個元素，rear還是指向最后一個元素。

? ? 要說明的是，4其實還是在數組的第二個元素那里，只是訪問不到了，則此時實際的數組和循環隊列對應圖如下。

4. 添加四個元素8、3、7、2，front指向第一個元素前一個元素，rear指向最后一個元素，注意：因為有一個空間是我們預留的，

? ? 此時已是隊列滿情況，即 (rear + 1) = front；程序中真實判斷隊滿的條件是 (rear + 1) % arr.length == front，后面再講。

? ??有沒有同學好奇rear怎么從數組的后面指向到前面來的呢？添加8 3 7后，rear指向最后一個元素7，rear = 5；

? ? 添加元素2時，程序讓rear繼續自增加1，rear = 6，超出數組的最大索引？其實程序中是?rear = (++rear) % arr.length，

? ? 那么在添加元素2后，rear = 0；此時實際的數組和循環隊列對應圖如下。

5. 最后我們再取出元素 1、8、3、7、2，隊空，rear = front；此時實際的數組和循環隊列對應圖如下。

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2.3 循環隊列的實現代碼及運行效果

2.3.1 循環隊列實現類的代碼

class CircleQueue{private int front = 0;private int rear = 0;private int capcity;private int defaultCapcity = 30;String[] arr;CircleQueue(){// 預留了一個位置，所以多分配一個內存空間arr = new String[defaultCapcity + 1];capcity = defaultCapcity + 1;}CircleQueue(int s){// 預留了一個位置，所以多分配一個內存空間arr = new String[s + 1];capcity = s + 1;}void addData(String s){// 隊滿條件if(((rear + 1) % capcity) == front){System.out.println("Queue is full, can't add data");return;}// rear指向的就是最后一個元素，再添加元素需要先后移然后取模rear = (++rear) % capcity;arr[rear] = s;}String getData(){// 隊空條件if(rear == front){System.out.println("Queue is empty, can't get data");return null;}// front指向的是第一個元素的前一個，所以取元素要先后移然后取模front = (++front) % capcity;return arr[front];} }

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2.3.2 隊列容量為3的運行效果圖

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的循环队列真的没那么难，就那么几个注意点，附Java代码及运行效果的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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