StaticQueue

1 StaticQueue实现

1.1 队列的顺序实现

1.2 StaticQueue设计要点

类模板

• 使用原生数组作为队列的存储空间。
• 使用模板参数决定队列的最大容量。

1.3 StaticQueue实现要点（循环计数法）

关键操作：

• 进队列：m_space[m_rear] = e; m_rear = (m_rear + 1) % N;
• 出队列：m_front = (m_front + 1) % N;

队列的状态：

• 对空：(m_length == 0) && (m_front == m_rear)
• 对满：(m_length == N) && (m_front == m_rear)

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2 StaticQueue实现

StaticQueue.h

#ifndef STATICQUEUE_H
#define STATICQUEUE_H

#include "Queue.h"
#include "Exception.h"

namespace LemonLib
{
template <typename T, int N>
class StaticQueue : public Queue<T>
{
protected:
    T m_space[N];
    int m_front;
    int m_rear;
    int m_length;

public:
    StaticQueue()
    {
        m_length = 0;
        m_front = 0;
        m_rear = 0;
    }

    int capacity() const
    {
        return N;
    }

    void add(const T& e)
    {
        if (m_length < N)
        {
            m_space[m_rear] = e;
            m_rear = (m_rear + 1) % N;
            m_length++;
        }
        else
        {
            THROW_EXCEPTION(InvalidOperationException, "No space in current queue ...");
        }
    }

    void remove()
    {
        if (m_length > 0)
        {
            m_front = (m_front + 1) % N;
            m_length--;
        }
        else
        {
            THROW_EXCEPTION(InvalidOperationException, "No element in current queue ...");
        }
    }

    T front() const
    {
        if (m_length > 0)
        {
            return m_space[m_front];
        }
        else
        {
            THROW_EXCEPTION(InvalidOperationException, "No element in current queue ...");
        }
    }

    void clear()
    {
        m_length = 0;
        m_front = 0;
        m_rear = 0;
    }

    int length() const
    {
        return m_length;
    }

    ~StaticQueue()
    {
        clear();
    }
};
}

#endif // STATICQUEUE_H

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3 小结

• 队列是一种特殊的线性表，具有先进先出的特性
• 队列只允许在线性表的两端进行操作，一端进，一端出
• StaticQueue使用原声数组作为内部存储空间
• StaticQueue的最大容量由模板参数决定
• StaticQueue采用循环计数法提高队列操作的效率