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ArrayQueue实现队列功能 ArrayQueue类采用数组方式模拟队列,本文对该类的实现进行详细分析。 **ArrayQueue类结构** ArrayQueue类通过数组模拟队列,主要包括以下成员变量: - `private int maxSize`:表示数组的最大容量。 - `private int[] arr`:用于存储队列数据。 - `private int front`:指向队列头部的位置。 - `private int rear`:指向队列尾部的位置。 **ArrayQueue的构造器** 构造器负责初始化队列的最大容量,并将前后指针置为-1(指向队列空置状态)。 **队列操作实现** Queue operations包括显示队列、添加数据、取出数据、查看队列头数据等。 **核心方法分析** 1. **isFull方法** 检查队列是否已满,若`rear`指针达到数组最大容量-1,返回true。 2. **isEmpty方法** 检查队列是否为空,若`front`和`rear`指针相同,返回true。 3. **addQueue方法** 添加新数据前检查是否已满,若满则输出提示,否则将给定值添加至`arr[rear++]`,并`rear`增加。 4. **getQueue方法** 取出数据前检查是否为空,若空抛出异常。`front`指针前移,返回对应数据。 5. **showQueue方法** 遍历数组输出所有数据。若队列为空则提示为空。 6. **headQueue方法** 查看队列头数据时间,需检查队列是否为空,若空抛出异常。若不为空,返回`arr[front+1]`值。 **测试用例与操作分析** 测试我们的Java程序与ArrayQueue类,功能如下: - 输入字符选择不同的操作(s/show, a/add, g/get, h/head, e/exit)。 - 每次输入后,系统提示填写操作并执行。 ### 测试案例分析 测试过程中,用户可以逐步看到队列状态经过各操作的变化。例如: - 输入`s`:显示当前队列内容。 - 输入`a`:提示输入数值并添加至队列。 - 输入`g`:从队列中取出数据并输出。 - 输入`h`:查看当前队列头部数据。 **详细操作步骤** 1. 初始队列为空:`front=-1`, `rear=-1`。 2. 输入`s`:提示“队列空的,没有数据~~”。 3. 输入`a`:输入数值且队列未满,可成功添加。 4. 输入`g`:若队列非空,可取出数据。若为空则抛出异常提示。 5. 输入`s`:显示当前队列内容,按数组顺序排列。 6. 输入`h`:查看队列头部数据,显示对应数值。 ### ArrayQueue实现细节 ArrayQueue通过其方法实现队列基本操作: - `isFull()`和`isEmpty()`判断队列状态。 - `addQueue()`确保队列不超容量。 - `getQueue()`防止空取,处理异常。 - `showQueue()`和`headQueue()`提供视图功能。 > **注意事项**: > 在使用该实现时需注意数组边界问题,避免越界操作。 > 在取出数据时若队列为空需抛出异常,确保程序健壮性。 通过以上实例可以清晰地观察到ArrayQueue类在实际应用中的表现。此模拟队列实现具备典型的队列操作特点,为实际项目开发提供了一种简单有效的解决方案。
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