（4）问题分析并优化

1）目前数组使用一次就不能用，没有达到利用的效果

2）使用算法将这个数组，改进成一个环形的队列

四、数组模拟环形队列

1、思路：

（1）调整front变量的含义：front指向队列的第一个元素

（2）调整rear变量的含义：rear指向队列最后一个元素的后一个位置，因为希望空出一个空间作为约定，rear的初始值=0

（3）队列为满时的条件，(rear+1)%maxSize=front 

尾索引的下一个为头索引时表示队列满，即将队列容量空出一个作为约定

（4）队列为空时的条件，rear=front 

（5）队列中有效的数据的个数 (rear+maxSize-front)%maxSize

package com.atguigu.sparse.queue;import java.util.Scanner;public class CircleArrayQueueDemo {public static void main(String[] args) {System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例");CircleArray queue = new CircleArray(4);//队列的有效数据最大是3char key=' ';//接收用户输入Scanner scanner = new Scanner(System.in);boolean loop=true;//输出一个菜单while (loop) {System.out.println("s(show): 显示队列");System.out.println("e(exit): 退出队列");System.out.println("a(add): 添加数据到队列");System.out.println("g(get): 从队列中取出数据");System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");key=scanner.next().charAt(0);//接收一个字符switch(key){case 's':queue.showQueue();break;case 'a':System.out.println("输出一个数：");int value=scanner.nextInt();queue.addQueue(value);break;case 'g':try {int res=queue.getQueue();System.out.printf("取出的数据：%d\n",res);} catch (Exception e) {//TODO：handle exceptionSystem.out.println(e.getMessage());}break;case 'h':try {int res=queue.headQueue();System.out.printf("队头的数据：%d\n",res);} catch (Exception e) {//TODO：handle exceptionSystem.out.println(e.getMessage());}break;case 'e':scanner.close();loop=false;break;default:break;}}}
}
class CircleArray{private int maxSize;//表示数组的最大容量private int front;//指向队列的第一个元素private int rear;//指向队列最后一个元素的后一个位置private int[] arr;//存放数据public CircleArray(int arrMaxSize){maxSize=arrMaxSize;arr=new int[maxSize];}//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;}//添加数据到队列public void addQueue(int n){//判断队列是否满if (isFull()) {System.out.println("队列已满，不能加入数据");return;}//直接将数据加入arr[rear]=n;//将rear后移，考虑取模rear=(rear+1)%maxSize;}//获取队列的数据public int getQueue(){//判断队列是否为空if (isEmpty()) {//抛出异常throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");}//front指向队列的第一个元素//1、先把front对应的值保留到一个临时变量//2、将front后移，考虑取模//3、将临时保存的变量返回int value=arr[front];front=(front+1)%maxSize;return value;}//显示队列的所有数据public void showQueue(){//遍历if (isEmpty()) {System.out.println("队列空的，没有数据");return;}//从front开始遍历for(int i=front;i