循环队列的数组实现

几个月前,去一软件公司面试,要求写一个循环队列,要求能编译,功能基本全。

class circular_queue
{
private:
	enum {max_len = 10};
	int buffer[max_len];
	int head;
	int rear;

public:
	circular_queue():head(0),rear(0){};
	virtual ~circular_queue(){};
	bool is_empty()
	{
		return head == rear;
	}

	bool is_full()
	{
		return head == ((rear+1) % max_len);
	}

	bool push(int t)
	{
		if(is_full())
			return false;
		buffer[rear] = t;
		rear = (rear+1) % max_len;
		return true;
	}

	int front()
	{
		return buffer[head];
	}

	void pop()
	{
		if (is_empty()) return;
		head = (head+1) % max_len;
	}
};

### 使用数组实现循环队列 #### 循环队列简介 循环队列是一种特殊的线性数据结构,其操作基于先进先出 (FIFO) 原则。为了有效利用存储空间并避免“假溢出”的情况发生,在顺序队列的基础上引入了循环的概念[^3]。 #### 静态数组实现方法 对于静态数组而言,定义固定长度的数组作为底层容器,并通过两个指针 `front` 和 `rear` 来追踪队头和队尾的位置。当 `rear` 到达数组末端时,则将其重置为起始位置继续使用剩余的空间形成闭环效果[^1]。 ```c #define MAX_SIZE 10 // 定义最大容量 typedef struct { int data[MAX_SIZE]; int front; int rear; } CircularQueue; // 初始化函数 void init(CircularQueue *q){ q->front = 0; q->rear = 0; } ``` #### 动态数组实现方式 相比于静态版本,动态数组允许程序运行期间调整大小以适应更多元素加入的需求。这可以通过分配新的更大尺寸的连续内存区域并将旧的数据复制过去完成。不过需要注意的是,频繁改变数组规模会影响性能效率[^2]。 ```c #include <stdlib.h> typedef struct { int* data; // 指向动态分配的一维整型数组 size_t capacity;// 数组当前可容纳的最大数量 size_t count; // 当前已存入的有效项数 size_t head; // 表示头部索引 size_t tail; // 尾部下一个可用插槽的索引 } DynamicCircularQueue; DynamicCircularQueue* create_queue(size_t initial_capacity); int enqueue(DynamicCircularQueue*, int value); // 向队尾添加新成员 int dequeue(DynamicCircularQueue*, int* out_value); // 移除并返回队首成员 size_t queue_size(const DynamicCircularQueue*); void destroy_queue(DynamicCircularQueue*); // 创建一个新的空队列对象实例化过程省略... ``` 上述两种方案均能有效地管理有限资源下的排队序列问题,具体选择取决于应用场景的具体需求以及对灵活性的要求程度。
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