循环队列

最新推荐文章于 2022-11-18 15:45:21 发布

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分类专栏：【数据结构与算法】

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循环队列是一种特殊类型的队列，利用逻辑上的环状空间，使得队列在达到满状态时仍然能继续插入元素。当front=rear时，队列可能为空也可能已满，为区分这两种情况，通常规定最多存MaxSize-1个元素，队列满的条件为front=（rear+1)%MaxSize。

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一、说明
循环队列就是将队列存储空间的最后一个位置绕到第一个位置，形成逻辑上的环状空间，供队列循环使用。在循环队列中，当队列为空时，有front=rear，而当所有队列空间全占满时，也有front=rear。为了区别这两种情况，规定循环队列最多只能有MaxSize-1个队列元素，当循环队列中只剩下一个空存储单元时，队列就已经满了。因此，队列判空的条件是front=rear，而队列判满的条件是front=（rear+1)%MaxSize。
在这里插入图片描述
二、代码

#ifndef CYCLEQUEUE_H
#define CYCLEQUEUE_H
#include <iostream>
#include <vector>
#define MAXSIZE 6 //最大队列长度
using namespace std;
class cycleQueue
{
public:
    cycleQueue();
    int length();
    bool insert(int x);
    bool del();
    void test();
    void print();
private:
    int* m_pBase;
    int m_front;//头指针，若队列不空，指向队列头元素
    int m_rear;//尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的下一个位置
};

#endif // CYCLEQUEUE_H

#include "cyclequeue.h"

cycleQueue::cycleQueue()
    :m_pBase(nullptr)
    ,m_front(0)
    ,m_rear(0)
{
    m_pBase = (int*) malloc (MAXSIZE*sizeof(int));
    if(!m_pBase){
        cout<<"malloc fail"<<endl;
    }
}

int cycleQueue::length()
{
    return (m_rear - m_front + MAXSIZE) % MAXSIZE;
}

bool cycleQueue::insert(int x)
{
    if((m_rear+1)%MAXSIZE == m_front){
        cout<<"queue is full"<<endl;
        return false;
    }
    m_pBase[m_rear] = x;
    m_rear = (m_rear+1) % MAXSIZE;
    return true;
}

bool cycleQueue::del()
{
    if(m_front == m_rear){
        cout<<"queue is empty"<<endl;
        return false;
    }
    m_front = (m_front+1) % MAXSIZE;
    return true;
}

void cycleQueue::test()
{
    for(int i=0;i<5;i++){
        insert(i);
    }
    print();
    del();
    del();
    print();
    insert(3);
    insert(4);
    insert(5);
    insert(6);
    print();
}
void cycleQueue::print()
{
    for(int i=0;i<MAXSIZE-1;i++){
        cout<<"m_pBase["<<i<<"]:"<<m_pBase[i]<<endl;
    }
    cout<<"m_front:"<<m_front<<endl;
    cout<<"m_rear:"<<m_rear<<endl;
}