C++数据结构环形队列Deque实现

队列是一种常见的数据结构，生活中的排队买票，排队等车，都是队列。队列的特点是先进先出FIFO。队列可以基于数组实现，也可以基于链表实现。

这里是基于链表实现的。每次出队操作，头指针后移，每次入队，尾指针也后移。因为数组是固定长度连续空间，首位指针后移，队尾可插入区域会越来越小。当然，可以每次出队，整个队列前移，但是数组移动需要牺牲性能。环形队列可以解决数组移动的缺点，当尾指针超出数组末尾时，尾指针移动数组头部。这就将数组虚拟成了一个环形，只要

队列长度没达到最大值，就可以插入，而不用移动数组。

下面是头文件

#pragma once
class RingQueue
{
public:
	RingQueue(int maxSize);
	~RingQueue();
	void clearQueue();
	int length() const;
	void traverse();
	bool enQueue(int item);
	bool deQueue(int& item);
	bool isEmpty() const;
	bool isFull() const;
private:
	int *m_pQueue;	//数组指针
	int m_length;	//长度
	int m_capacity;	//最大长度
	int m_iHead;	//队头
	int m_iTail;	//队尾
	int move(int& head_or_tail);
};

头文件里定义了队列的基本操作。注意 int move(int& head_or_tail) 函数的作用是安全的移动 head 和tail 指向的位置。超出界线重新判断。

下面是代码实现

#include <iostream>
#include "RingQueue.h"
using namespace std;

RingQueue::RingQueue(int maxSize)
{
	m_capacity = maxSize;
	m_iHead = 0;
	m_iTail = 0;
	m_length = 0;
	m_pQueue = new int[maxSize];
}

RingQueue::~RingQueue()
{
	delete[] m_pQueue;
}

void RingQueue::clearQueue()
{
	m_iHead = 0;
	m_iTail = 0;
	m_length = 0;
}

int RingQueue::length() const
{
	return m_length;
}

void RingQueue::traverse()
{
	if (isEmpty()) return;
	int f = m_iHead, t = m_iTail;
	do
	{
		cout<<m_pQueue[f]<<" ";
	} while (move(f)!=t);
	cout << endl;
}

bool RingQueue::enQueue(int item)
{
	if (isFull()) return false;
	m_pQueue[m_iTail] = item;
	move(m_iTail);
	m_length++;
}

bool RingQueue::deQueue(int& item)
{
	if (isEmpty()) return false;
	item = m_pQueue[m_iHead];
	move(m_iHead);
	m_length--;
}

bool RingQueue::isEmpty() const
{
	return m_length==0;
}

bool RingQueue::isFull() const
{
	return m_length == m_capacity;
}

int RingQueue::move(int& head_or_tail)
{
	++head_or_tail;
	head_or_tail%=m_capacity;
	return head_or_tail;
}