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ja/codes/dart/chapter_stack_and_queue/array_queue.dart

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+/**
+ * File: array_queue.dart
+ * Created Time: 2023-03-28
+ * Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
+ */
+
+/* 循環配列ベースのキュー */
+class ArrayQueue {
+  late List<int> _nums; // キュー要素を格納する配列
+  late int _front; // 先頭ポインタ。先頭要素を指す
+  late int _queSize; // キューの長さ
+
+  ArrayQueue(int capacity) {
+    _nums = List.filled(capacity, 0);
+    _front = _queSize = 0;
+  }
+
+  /* キューの容量を取得 */
+  int capaCity() {
+    return _nums.length;
+  }
+
+  /* キューの長さを取得 */
+  int size() {
+    return _queSize;
+  }
+
+  /* キューが空かどうかを判定 */
+  bool isEmpty() {
+    return _queSize == 0;
+  }
+
+  /* エンキュー */
+  void push(int _num) {
+    if (_queSize == capaCity()) {
+      throw Exception("キューは満杯です");
+    }
+    // 末尾ポインタを計算し、末尾インデックス + 1 を指す
+    // 剰余演算により、rear が配列末尾を越えた後に先頭へ戻るようにする
+    int rear = (_front + _queSize) % capaCity();
+    // _num をキュー末尾に追加
+    _nums[rear] = _num;
+    _queSize++;
+  }
+
+  /* デキュー */
+  int pop() {
+    int _num = peek();
+    // 先頭ポインタを1つ後ろへ進め、末尾を越えたら配列先頭に戻す
+    _front = (_front + 1) % capaCity();
+    _queSize--;
+    return _num;
+  }
+
+  /* キュー先頭の要素にアクセス */
+  int peek() {
+    if (isEmpty()) {
+      throw Exception("キューが空です");
+    }
+    return _nums[_front];
+  }
+
+  /* Array を返す */
+  List<int> toArray() {
+    // 有効長の範囲内のリスト要素のみを変換
+    final List<int> res = List.filled(_queSize, 0);
+    for (int i = 0, j = _front; i < _queSize; i++, j++) {
+      res[i] = _nums[j % capaCity()];
+    }
+    return res;
+  }
+}
+
+/* Driver Code */
+void main() {
+  /* キューを初期化 */
+  final int capacity = 10;
+  final ArrayQueue queue = ArrayQueue(capacity);
+
+  /* 要素をエンキュー */
+  queue.push(1);
+  queue.push(3);
+  queue.push(2);
+  queue.push(5);
+  queue.push(4);
+  print("キュー queue = ${queue.toArray()}");
+
+  /* キュー先頭の要素にアクセス */
+  final int peek = queue.peek();
+  print("先頭要素 peek = $peek");
+
+  /* 要素をデキュー */
+  final int pop = queue.pop();
+  print("デキューした要素 pop = $pop ，デキュー後の queue = ${queue.toArray()}");
+
+  /* キューの長さを取得 */
+  final int size = queue.size();
+  print("キューの長さ size = $size");
+
+  /* キューが空かどうかを判定 */
+  final bool isEmpty = queue.isEmpty();
+  print("キューが空かどうか = $isEmpty");
+
+  /* 循環配列をテストする */
+  for (int i = 0; i < 10; i++) {
+    queue.push(i);
+    queue.pop();
+    print("$i 回目のエンキュー + デキュー後の queue = ${queue.toArray()}");
+  }
+}