循环队列实现

最新推荐文章于 2022-01-07 17:35:04 发布

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分类专栏：数据结构文章标签：数据结构

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本文详细介绍了循环队列的概念及其实现方法，包括链表法和数组法，并重点讲解了数组法实现循环队列的具体步骤。文章还提供了C++代码示例，展示了如何进行队列的插入、删除等操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

循环队列

定义

循环队列是逻辑上首尾相连的队列，实现方法有两种：链表法和数组法。链表法只要把尾部指针指向头结点就可以。这里详述数组法。

队列数组结构图

这里写图片描述

关键词

front 队头，第一个元素
rear 队尾，最后一个元素的下一个位置

数据结构

class Queue
{
   public:
      Queue(int size);
   public:
      bool empty();
      bool full();
      void push(int elem);
      void pop();
      int front();
      int back();

   private:
      int *data;
      int _front;
      int rear;
      int maxSize;
};

关键操作

判断空
front == rear，则队列空
判断满
(rear+1)%maxSize == front,则队列满
关于满的判断的两种方法
- 一种方法是设置一个字段，记录当前队列中的元素个数
- 另一种方法是队列中最后一个空间不存储，空留一个的目的是利于通过front与rear的相对位置判断队列的情况。若队列空间全部使用，则队列满的时候，rear == front ，这与队列空的条件相同。如果空出最后一个空间，队列满的判断条件就成上面的那样。

代码实现

Queue::Queue(int size):maxSize(size)
{
    data = new int[maxSize];
    _front = 0;
    rear = 0;
}

bool Queue::empty()
{
    return (_front == rear);
}

bool Queue::full()
{
    return ( (rear+1) % maxSize == _front);
}

void Queue::push(int elem)
{
    if(full())
    {
        return ;
    }
    data[rear] = elem;
    rear = (rear+1)% maxSize;

}

void Queue::pop()
{
    if(empty())
    {
        return ;
    }
    _front = (_front+1)%maxSize;
}

int Queue::front()
{
    return data[_front];
}

int Queue::back()
{
    return data[(rear-1+maxSize)%maxSize];
}

测试

int main()
{
    Queue que(5);
    que.push(1);
    que.push(2);
    que.push(3);
    que.push(4);
    que.push(5);

    cout << que.front() << endl;
    cout << que.back() << endl;

    que.pop();
    que.push(6);
    cout << que.front() << endl;
    cout << que.back() << endl;

    return 0;
}