新・明解Javaで学ぶアルゴリズムとデータ構造

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演習4-4の解答

public class IntAryQueue {
　　private int max;    // キューの容量
　　private int num;    // 現在のデータ数
　　private int[] que;  // キューの本体
　　//...
}

// 演習4-4
// int型キュー（リングバッファを用いない）

public class IntAryQueue {

   //--- 実行時例外：キューが空 ---//
   public class EmptyIntAryQueueException extends RuntimeException {
      public EmptyIntAryQueueException() { }
   }

   //--- 実行時例外：キューが満杯 ---//
   public class OverflowIntAryQueueException extends RuntimeException {
      public OverflowIntAryQueueException() { }
   }

   private int max;         // キューの容量
   private int num;         // 現在のデータ数
   private int [] que;      // キューの本体

   //--- コンストラクタ ---//
   public IntAryQueue(int capacity) {
      num = 0;
      max = capacity;
      try {
         que = new int[max];         // キュー本体用の配列を生成
      } catch (OutOfMemoryError e) {   // 生成できなかった
         max = 0;
      }
   }

   //--- キューにデータをエンキュー ---//
   public int enque(int x) throws OverflowIntAryQueueException {
      if (num >= max)
         throw new OverflowIntAryQueueException();         // キューは満杯
      que[num++] = x;
      return x;
   }

   //--- キューからデータをデキュー ---//
   public int deque() throws EmptyIntAryQueueException {
      if (num <= 0)
         throw new EmptyIntAryQueueException();         // キューは空
      int x = que[0];
      for (int i = 0; i < num - 1; i++)
         que[i] = que[i + 1];
      num--;
      return x;
   }

   //--- キューからデータをピーク（先頭データを覗く） ---*/
   public int peek() throws EmptyIntAryQueueException {
      if (num <= 0)
         throw new EmptyIntAryQueueException();         // キューは空
      return que[num - 1];
   }

   //--- キューからxを探してインデックス（見つからなければ-1）を返す ---//
   public int indexOf(int x) {
      for (int i = 0; i < num; i++)
         if (que[i]  == x)         // 探索成功
            return i;
      return -1;                  // 探索失敗
   }

   //--- キューを空にする ---//
   public void clear() {
      num = 0;
   }

   //--- キューの容量を返す ---//
   public int capacity() {
      return max;
   }

   //--- キューに蓄えられているデータ数を返す ---//
   public int size() {
      return num;
   }

   //--- キューは空であるか ---//
   public boolean isEmpty() {
      return num <= 0;
   }

   //--- キューは満杯であるか ---//
   public boolean isFull() {
      return num >= max;
   }

   //--- キュー内の全データを先頭→末尾の順に表示 ---//
   public void dump() {
      if (num <= 0)
         System.out.println("キューは空です。");
      else {
         for (int i = 0; i < num; i++)
            System.out.print(que[i] + " ");
         System.out.println();
      }
   }
}

// 演習4-4
// int型キュー（リングバッファを用いない）のテストプログラム

import java.util.Scanner;

class IntAryQueueTester {

   public static void main(String[] args) {
      Scanner stdIn = new Scanner(System.in);
      IntAryQueue s = new IntAryQueue(100);      // 最大100個プッシュできるキュー

      while (true) {
         System.out.println("現在のデータ数：" + s.size() + " / "
                                               + s.capacity());
         System.out.print("(1)エンキュー　(2)デキュー　(3)ピーク　" +
                          "(4)ダンプ　(0)終了：");

         int menu = stdIn.nextInt();
         if (menu == 0) break;

         int x = 0;
         switch (menu) {
          case 1:                      // エンキュー
            System.out.print("データ：");
            x = stdIn.nextInt();
            try {
               s.enque(x);
             } catch (IntAryQueue.OverflowIntAryQueueException e) {
               System.out.println("キューが満杯です。");
            }
            break;

          case 2:                      // デキュー
            try {
                x = s.deque();
               System.out.println("デキューしたデータは" + x + "です。");
             } catch (IntAryQueue.EmptyIntAryQueueException e) {
               System.out.println("キューが空です。");
            }
            break;

          case 3:                      // ピーク
            try {
                x = s.peek();
               System.out.println("ピークしたデータは" + x + "です。");
             } catch (IntAryQueue.EmptyIntAryQueueException e) {
               System.out.println("キューが空です。");
            }
            break;

          case 4:                      // ダンプ
            s.dump();
            break;
         }
      }
   }
}

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