总目录：地址如下看总纲

1、队列基本说明

2、数组模拟队列

3、数组模拟队列设计思路：

4、核心代码和测试代码：

package com.kk.datastructure.queue;

import java.util.Scanner;

import javax.management.RuntimeErrorException;

/**
 * title: 数组模拟队列
 * @author 阿K
 * 2020年11月22日 下午2:12:32 
 */
public class ArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个队列
        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(3);
        char 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): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
            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': //取出数据
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h': //查看队列头的数据
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e': //退出
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }

        System.out.println("程序退出~~");
    }
    

}
// 使用数组模拟一个队列：ArrayQueue类
class ArrayQueue{
    private int maxSize;// 数组最大的容量
    private int front;  // 队列头
    private int rear;   // 对列尾
    private int[] arr;  // 该数组用于模拟队列存放的数据
    
    // 创建队列构造器
    public ArrayQueue(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize ];
        front = -1;// 指向队列头部，分析出目前初始化的 front 是指向队列头的前一个位置       
        rear = -1; // 指向队列尾部，意思就是队列最后一个数据的位置
    }
    
    // 判断队列是否满
    public boolean isFull() {
        return rear == maxSize-1;// 队列尾  == 数组的最后一个数据
    }
    
    // 判断你队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return front == rear;// 头尾相等，说明没数据
    }
    
    // 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,无法添加数据~~~~");
            return;
        }
        rear++; // 让 rear 后移
        arr[rear] = n;
    }
    
    // 获取队列数据(出队列)
    public int getQueue() {
        // 判断队列是否为空
        if(isEmpty()) {
            // 通过异常抛出 null
            throw new RuntimeException("队列为空，无法取数据~~~");
        }
        front++;// front后移
        int result = arr[front];
        arr[front] = 0;// 此时取出的值 位置存放的为0
        return result;
    }
    
    // 显示队列的所有数据
    public void showQueue() {
        // 判空
        if(isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空,无法显示数据~~~~");
            return;
        }
        // 遍历
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
        }
    }
    
    // 显示头队列，而非取出
    public int headQueue() {
        // 判空
        if (isEmpty()) {
            // 通过异常抛出 null
            throw new RuntimeException("队列为空，无法取数据~~~");
        }
        // 显示
        return arr[front+1];// 这边加一的原因是一开始，初始化指向的是队列头的前一个
    }
}

5、此队列出现的问题和优化：

6、环形队列设计思路：参考之一(实现方式有很多)

7、环形队列测试和代码实现

package com.kk.datastructure.queue;
import java.util.Scanner;

/**
 * title: 环形队列实现
 * @author 阿K
 * 2020年11月22日 下午3:50:46 
 */
public class CircleArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个队列
        CircleArrayQueue queue = new CircleArrayQueue(4);// 此处有效数据为3 
        char 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): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
            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': //取出数据
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h': //查看队列头的数据
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e': //退出
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }

        System.out.println("程序退出~~");
    }
    
}

//使用数组模拟一个环形队列：CArrayQueue类
class CircleArrayQueue{
    
    private int maxSize;// 数组最大的容量
    // front 就指向队列的第一个元素, 也就是说 arr[front] 就是队列的第一个元素 
    private int front;
    // rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置
    private int rear;
    private int[] arr;  
    
    // 创建队列构造器
    public CircleArrayQueue(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[arrMaxSize];
        // front rear 默认值为0，声明的默认值也为0，既不需要重复赋值
    }
    
    // 判断队列是否满
    public boolean isFull() {
        return (rear + 1)% maxSize == front;
    }

    // 判断你队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return front == rear;// 头尾相等，说明没数据
    }
    
    // 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,无法添加数据~~~~");
            return;
        }
        // 直接插入进来
        arr[rear] = n;
        // rear 后移, 得考虑取模(环形)
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 获取队列数据(出队列)
    public int getQueue() {
        // 判断队列是否为空
        if (isEmpty()) {
            // 通过异常抛出 null
            throw new RuntimeException("队列为空，无法取数据~~~");
        }
        // 分析得 front 是指向队列的第一个元素
        // 先 将 front 值保存到临时变量，用于返回
        // 然后再进行后移
        int value = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }

    // 显示队列的所有数据
    public void showQueue() {
        // 判空
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空,无法显示数据~~~~");
            return;
        }
        // 遍历(从头队列 到 都队列 + 有效数据个数)
        for (int i = front; i < front+size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    // 计算出有效数据个数
    public int size() {
        return (rear - front + maxSize) % maxSize;  
    }
    
    // 显示头队列，而非取出
    public int headQueue() {
        // 判空
        if (isEmpty()) {
            // 通过异常抛出 null
            throw new RuntimeException("队列为空，无法取数据~~~");
        }
        // 显示
        return arr[front];
    }
}