使用循环数组的队列实现

Question

我正在阅读有关 DynaArrayQueue 的实现（当没有足够的元素时，队列的大小会翻倍）

我对其中的两种方法有一些疑问。

令容量为队列的容量。

getQueueSize() 方法

public int getQueueSize()
 {
if(front == -1) return 0;

//Here why can't the size by  simply [(rear -front +1) %capacity ]
int size = (capacity - front + rear +1) % capacity;

if(size == 0) return capacity;
else return size;
 }

在计算尺寸时我们为什么使用

size = (容量 - 前 + 后 +1 ) % 容量，而不是简单的 (后 - 前 +1) % 容量。 ?

问题 2：

resizeQueue()

这是调整队列大小的方法

  private void resizeQueue()
 {
int initCapacity = capacity;
capacity *=2;

int[] oldArray = array;

array = new init[this.capacity];

//this is fine
for(int i=0; i<oldArray.length;i++)
{
    array[i] =oldArray[i];
}

//why do we need this ?
if(rear < front)
{
    for(int i =0 ; i<front ; i++)
    {
        array[i+initCapacity] = this.array[i];
        array[i]= null;

    }

    rear = rear + initCapacity;

}


  }

方法中的第一个 for 循环很简单，但是为什么我们需要第二个 if 循环呢？。它在照顾什么条件？

Answer 1

1。之所以有容量是因为

(rear - front) 

可以是负数，负模数因语言实现而异。

2。你有第二个循环的原因是因为

在这种情况下

[#####000000####]
     ^      ^
    rear   front

# is array item
0 is empty space

当你复制到一个更大的数组时，你会得到一个脱节的数组

[#####000000####000000000000000]

第二个循环移动

[#####000000####000000000000000]
 ^---^

到

[00000000000#########0000000000]
                ^---^

Answer 2

第二个循环是确保项目以正确的顺序存储在新数组中。想象一个圆形缓冲区，其中 front（您要从中获取的地方）大于 back（您要添加东西的地方）。所以容量是 50，前面是 40，后面是 10。项目将从队列中删除，顺序为 40、41、42、43...0、1、2、... 9。

现在，当您调整队列大小时，项目会以相同的顺序复制到新数组中。但是从现在容量为 100 的队列中移除的项目将是 40、41、42、... 49、50、51。但是位置 50 没有任何内容！

所以这 10 个项目从位置 0 到 9 移动到位置 50 到 59。这就是第二个循环所做的。

Answer 3

不熟悉这个类，但我猜如果队列已经回绕，以便在数组的开头写入新项目，那么“后”可能小于“前”。这种回答了你的两个问题，因为在这种情况下，(rear - front +1) % capacity 将是否定的，这不是你想要的（Q1），而且队列的新部分必须移植到最后，这产能增加（第二季度）。