循环队列的实现

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前言

本文介绍了循环队列的三种实现方式

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一、循环队列

无论哪种方式，都应该预留一个位置不填充元素，用来帮助区分判断队空和队满

1、队首指针start指向首元素的前一个位置，队尾指针end指向最后一个元素

// 判空
start == end
// 判满
(end + 1) % maxsize == start
// 入队
end = (end + 1) % maxsize
que[end] = value
// 出队
start = (start + 1) % maxsize
// 队列内元素个数
size = (end - start + maxsize) % maxsize

2、队首指针start指向首元素，队尾end指针指向最后一个元素的后一个位置

// 判空
start == end
// 判满
(end + 1) % maxsize == start
// 入队
que[end] = value
end = (end + 1) % maxsize
// 出队
start = (start + 1) % maxsize
// 队列内元素个数
size = (end - start + maxsize) % maxsize

3、队首指针start指向首元素，队尾指针指向尾元素

// 判空
(end + 1) % maxsize == start
// 判满
(end + 2) % maxsize == start
// 入队
end = (end + 1) % maxsize
que[end] = value
// 出队
start = (start + 1) % maxsize
// 队列内元素个数
size = (end - start + 1 + maxsize) % maxsize

二、C++实现

这里给出第一种类型的实现：

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
using namespace std;

const int MAXN = 1010;

class Queue {
public:
    Queue(int len) : maxsize(len + 1) {
        memset(que, 0, sizeof(que));
        start = 0;
        end = 0;
    }
    bool EnQueue(int value) {
        if (IsFull()) {
            return false;
        }
        end = (end + 1) % maxsize;
        que[end] = value;
        return true;
    }
    bool DeQueue() {
        if (IsEmpty()) {
            return false;
        }
        start = (start + 1) % maxsize;
        return true;
    }
    int Front() {
        if (IsEmpty()) {
            return -1;
        }
        return que[start];
    }
    int Rear() {
        if (IsEmpty()) {
            return -1;
        }
        return que[end];
    }
    bool IsEmpty() {
        return start == end;
    }
    bool IsFull() {
        return ((end + 1) % maxsize) == start;
    }
    int que[MAXN];
    int start, end;
    int maxsize;
};

int main()
{
    Queue *que = new Queue(3);
    cout << que->EnQueue(0) << endl;
    cout << que->EnQueue(1) << endl;
    cout << que->EnQueue(2) << endl;
    cout << que->Front() << endl;
    cout << que->Rear() << endl;


    return 0;
}