队列与循环队列的实现

一、队列在Java中可以直接使用库函数，
Queue< Integer> queue = new LinkList<>();
这样便建立了一个链表构成的队列，元素类型为Integer。
主要操作有：
queue.peek()获取队头元素（要删也是它第一个被删）；
queue.offer(x)入队操作push；
queue.pop()队头出队操作；
queue.remove()队头出队并赋值给返回值；
queue.size()获取队列长度。

二、循环队列需要自己实现数据结构：
题目：

设计一个循环队列
leetcode:https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue

如果采用直接模拟的方法，光是进队的判断就多达5个，写5个if？逻辑会像下面这样混乱：

循环队列直接模拟

题解里说，使用较少的变量可以减少冗(rong)余，太少会提高时间复杂度（越少的变量，逻辑越复杂）。
为了减少队尾指针（增加队列元素所用），需要用一个公式：

队尾 = （队头+队列长度 -1 ）% 数组长度

判断队列满可以用cout变量(队列长度)，初始化为0，只要进队了一个元素(headIndex),cout就加1，加到等于数组长度的数值时就队列满；出队只要cout为正数，按照上面的公式计算出队尾的位置，将值赋给它即可。
cout==0 队列空，cout=数组长度队列满。

官方题解：
class MyCircularQueue {

  private int[] queue;
  private int headIndex;
  private int count;
  private int capacity;

  /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
  public MyCircularQueue(int k) {
    this.capacity = k;
    this.queue = new int[k];
    this.headIndex = 0;
    this.count = 0;
  }

  /** 入队，是队尾位置加1的位置作为新入队的元素位置，队尾指针原本是有队列元素的。
      Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful.         
  */
  public boolean enQueue(int value) {
    if (this.count == this.capacity)
      return false;
    this.count += 1;
    this.queue[(this.headIndex + this.count - 1) % this.capacity] = value;
    return true;
  }

  /** 出队是直接对头指针加一，结果取模数就行。
      Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. 
  */
  public boolean deQueue() {
    if (this.count == 0)
      return false;
    this.headIndex = (this.headIndex + 1) % this.capacity;
    this.count -= 1;
    return true;
  }

  /** Get the front item from the queue. */
  public int Front() {
    if (this.count == 0)
      return -1;
    return this.queue[this.headIndex];
  }

  /** Get the last item from the queue. */
  public int Rear() {
    if (this.count == 0)
      return -1;
    int tailIndex = (this.headIndex + this.count - 1) % this.capacity;//队尾 = （队头+队列长度 -1 ）% 数组长度
    return this.queue[tailIndex];
  }

  /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
  public boolean isEmpty() {
    return (this.count == 0);
  }

  /** Checks whether the circular queue is full or not. */
  public boolean isFull() {
    return (this.count == this.capacity);
  }
}

注意事项：

队尾 = （队头+队列长度 -1 ）% 数组长度得出的是当前队尾，是原本就有队列元素的，要队尾入队必须将cout队列长度先+1，否则会覆盖原本的队尾元素！
循环队列队头出队，队尾入队别搞混！
示意图：