循环队列实现

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。
在这里插入图片描述
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。
在这里插入图片描述
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:
在这里插入图片描述
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:
在这里插入图片描述
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
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

在这里插入图片描述

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;
};
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