Java代码实现循环队列的示例代码

下面是Java代码实现循环队列的完整攻略。

理解循环队列的概念

循环队列是一种常用的队列数据结构，与普通队列的区别在于，当队列的队尾到达队列的最后一个位置时，再插入一个元素时，队尾会从队列的开头重新开始（即环状）。这样既可以节省空间，又可以提高存取效率。

代码实现

定义循环队列类

首先，我们需要定义一个循环队列类。代码如下：

public class CircularQueue {

    private int[] queue; // 队列数组
    private int front; // 队头指针
    private int rear; // 队尾指针
    private int size; // 队列大小

    // 创建循环队列
    CircularQueue(int capacity) {
        queue = new int[capacity];
        front = 0;
        rear = 0;
        size = 0;
    }

    // 入队
    public void enqueue(int data) {
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("队列已满");
        }
        queue[rear] = data;
        rear = (rear + 1) % queue.length;
        size++;
    }

    // 出队
    public int dequeue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        int data = queue[front];
        front = (front + 1) % queue.length;
        size--;
        return data;
    }

    // 判断队列是否已满
    private boolean isFull() {
        return (rear + 1) % queue.length == front;
    }

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

}

在定义类时，我们定义了4个成员变量：

• 队列数组 queue，用于存放队列元素。
• 队头指针 front，指向队头元素。
• 队尾指针 rear，指向队尾元素。
• 队列大小 size，记录队列中元素的数量。

类中有两个构造方法：默认构造方法和指定大小的构造方法。我们可以通过调用构造方法来创建循环队列对象。

在类中定义了 enqueue 和 dequeue 两个方法，分别用于入队和出队操作。入队操作会将元素加入到队列中。当队列已满时，会抛出异常。出队操作会从队列中移除一个元素，并返回队头元素的值。当队列为空时，会抛出异常。

最后，我们在类中定义了两个私有方法 isFull 和 isEmpty，用于判断队列是否已满和是否为空。

示例说明1：循环队列入队操作

下面通过一个示例来说明循环队列的入队操作。

CircularQueue queue = new CircularQueue(5);
queue.enqueue(1);
queue.enqueue(2);
queue.enqueue(3);
queue.enqueue(4);
queue.enqueue(5);

在这个示例中，我们创建了一个队列对象，指定了队列的大小为5。然后对该队列进行入队操作，依次插入值为1、2、3、4、5的元素。当插入第5个元素时，队列已满，无法再插入元素，抛出异常。

示例说明2：循环队列出队操作

下面通过一个示例来说明循环队列的出队操作。

CircularQueue queue = new CircularQueue(5);
queue.enqueue(1);
queue.enqueue(2);
queue.enqueue(3);
queue.enqueue(4);
queue.enqueue(5);
queue.dequeue();
queue.dequeue();

在这个示例中，我们创建了一个队列对象，并插入值为1、2、3、4、5的元素。然后对该队列进行出队操作，依次移除队头元素。当移除前两个元素时，队列中还有3个元素。