队列概念:只允许在一端进行插入数据操作,在另一端进行删除数据操作的特殊线性表
队列具有先进出的特点。
入队列:进行插入操作的一端称为队尾
出队列:进行删除操作的一端称为队头
而循环队列是指队头和队尾相连的队列,而且队列的长度一定,满了就无法入队了。
看到这个循环队列图例,你可以首先想到的是用链表实现,但是由于循环队列的长度一定,所以其实使用顺序表更加方便。
可以看到此时循环队列没有元素,tail指向的位置没有数据,可以把tail当作指向下次入队的位置,
当添加数据时,可以得到以下图:
此时tail指向下次入队的位置,和上面说的tail的位置一致,然后我们不断添加数据,
当队列满的时候:
可以看到,此时队列的头和尾指向同一个位置。
但是,当我们队列尾空的时候,队列的头和尾也是指向同一个位置,这样的话就不好判断当头和尾指向同一位置时候,队列是空还是满了,
由上图可以看到,当尾指向被划掉的地方的时候就可以了。
可以发现,当我们队列只存储队列的长度-1个数据的时候就满了,这样就可以很好判断队列是空还是满了。即:
在这里插入图片描述
此时代表队列已经满了
所以我们就可以得到我们的循环队列结构
循环队列实现
class MyCircularQueue {
public:
MyCircularQueue(int k) {
//多开辟一个空间,区分队列为满和为空的情况
_capacity = k + 1;
_a = new int[_capacity];
_head = _tail = 0;
}
~MyCircularQueue(){
delete[] _a;
_a = nullptr;
_head = _tail = _capacity = 0;
}
bool enQueue(int value) {
if(isFull())//如果队列满了,添加数据失败
return false;
_a[_tail] = value;
_tail++;
//当tail指向数组内的时候,_tail %= _capacity使它指向的位置没有发生变化
//当tail指向数组外的时候,_tail %= _capacity使它指向数组0索引的地方
_tail %= _capacity;
return true;
}
bool deQueue() {
if(isEmpty())
return false;
//出队只需要把_head指向下一个位置即可
_head++;
//当_head指出数组外时候,让他指向0索引的地方
_head %= _capacity;
return true;
}
int Front() {
if(isEmpty())
return -1;
return _a[_head];
}
int Rear() {
if(isEmpty())
return -1;
if(_tail == 0)
//当_tail 指向0索引,可以指定队尾在数组最大索引处
return _a[_capacity - 1];
return _a[_tail - 1];
}
bool isEmpty() {
return _head == _tail;
}
bool isFull() {
return (_tail + 1) % _capacity == _head;
}
private:
int* _a;
int _head;
int _tail;
int _capacity;
};