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ko/codes/java/chapter_stack_and_queue/array_queue.java

@@ -0,0 +1,115 @@
+/**
+ * File: array_queue.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets ([email protected])
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 원형 배열로 구현한 큐 */
+class ArrayQueue {
+    private int[] nums; // 큐의 원소를 저장하는 배열
+    private int front; // 맨 앞 원소를 가리키는 맨 앞 포인터
+    private int queSize; // 큐 길이
+
+    public ArrayQueue(int capacity) {
+        nums = new int[capacity];
+        front = queSize = 0;
+    }
+
+    /* 큐의 용량 반환 */
+    public int capacity() {
+        return nums.length;
+    }
+
+    /* 큐의 길이 반환 */
+    public int size() {
+        return queSize;
+    }
+
+    /* 큐가 비어 있는지 판단 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return queSize == 0;
+    }
+
+    /* 큐에 삽입 */
+    public void push(int num) {
+        if (queSize == capacity()) {
+            System.out.println("큐가 가득 찼다");
+            return;
+        }
+        // 맨 뒤 인덱스 + 1을 가리키는 맨 뒤 포인터를 계산한다
+        // 나머지 연산을 통해 rear가 배열의 끝을 넘어가면 처음으로 돌아오게 한다
+        int rear = (front + queSize) % capacity();
+        // num을 맨 뒤에 추가한다
+        nums[rear] = num;
+        queSize++;
+    }
+
+    /* 큐에서 꺼내기 */
+    public int pop() {
+        int num = peek();
+        // 맨 앞 포인터를 뒤로 한 칸 이동하고, 끝을 넘어가면 배열의 처음으로 돌아온다
+        front = (front + 1) % capacity();
+        queSize--;
+        return num;
+    }
+
+    /* 맨 앞 원소 접근 */
+    public int peek() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return nums[front];
+    }
+
+    /* 배열 반환 */
+    public int[] toArray() {
+        // 유효한 길이 범위 안의 리스트 원소만 변환한다
+        int[] res = new int[queSize];
+        for (int i = 0, j = front; i < queSize; i++, j++) {
+            res[i] = nums[j % capacity()];
+        }
+        return res;
+    }
+}
+
+public class array_queue {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 큐 초기화 */
+        int capacity = 10;
+        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(capacity);
+
+        /* 큐에 원소 삽입 */
+        queue.push(1);
+        queue.push(3);
+        queue.push(2);
+        queue.push(5);
+        queue.push(4);
+        System.out.println("큐 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* 맨 앞 원소 접근 */
+        int peek = queue.peek();
+        System.out.println("맨 앞 원소 peek = " + peek);
+
+        /* 큐에서 원소 꺼내기 */
+        int pop = queue.pop();
+        System.out.println("큐에서 꺼낸 원소 pop = " + pop + ", 큐에서 꺼낸 후 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* 큐의 길이 반환 */
+        int size = queue.size();
+        System.out.println("큐 길이 size = " + size);
+
+        /* 큐가 비어 있는지 판단 */
+        boolean isEmpty = queue.isEmpty();
+        System.out.println("큐가 비어 있는가 = " + isEmpty);
+
+        /* 원형 배열 테스트 */
+        for (int i = 0; i < 10; i++) {
+            queue.push(i);
+            queue.pop();
+            System.out.println("반복 " + i + " 회에서 삽입 + 꺼내기를 수행한 후 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+        }
+    }
+}