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C++实现循环队列

2023-07-06 16:39:40 深夜i -- --

C++ 循环队列实现

循环队列是一种常见的数据结构，可以很好地解决队列的溢出问题，大多数编程语言都提供了实现循环队列的方法。其中，C++语言可以使用数组来实现循环队列。

在C++中，首先需要定义一个结构体来表示队列，包含队列的大小、队头指针、队尾指针以及存储元素的数组。在队列为空时，队头指针和队尾指针应该指向同一个位置，否则队列中的元素会被遗漏。

在实现入队和出队操作时，首先需要判断队列是否已满或为空，若满则入队失败，若空则出队失败。入队时将元素插入队尾，并将队尾指针向后移动，出队时将队头元素删除，并将队头指针向后移动。在移动指针时需要考虑边界问题，即指针是否到达数组的末尾。

下面是使用C++数组实现循环队列的示例：


#include<iostream>
using namespace std;
const int MAXSIZE = 20; //队列的最大容量
struct Queue {
  int front; //队头指针
  int rear; //队尾指针
  int data[MAXSIZE]; //存储元素的数组
};
void InitQueue(Queue& Q)
  Q.front = Q.rear = 0; //初始化队头和队尾指针
bool EnQueue(Queue& Q, int elem) {
  if ((Q.rear + 1) % MAXSIZE == Q.front) //队列已满
    return false;
  else {
    Q.data[Q.rear] = elem; //将元素插入队尾
    Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXSIZE; //将队尾指针向后移动
    return true;
  }
}
bool DeQueue(Queue& Q, int& elem) {
  if (Q.front == Q.rear) //队列为空
    return false;
  else {
    elem = Q.data[Q.front]; //取出队头元素
    Q.front = (Q.front + 1) % MAXSIZE; //将队头指针向后移动
    return true;
  }
}
int main() {
  Queue Q;
  InitQueue(Q);
  for (int i = 0; i < 18; i++)
    EnQueue(Q, i); //入队
  int elem;
  DeQueue(Q, elem); //出队
  cout << "出队元素为：" << elem << endl;
  EnQueue(Q, 18); //入队
  return 0;
}

在以上示例中，使用数组存储队列元素，并将队列最大容量设为20。初始化队列时，队头和队尾指针都指向数组的起始位置。入队操作时，判断队列是否已满，若未满则将元素插入队尾并将队尾指针向后移动；出队操作时，判断队列是否为空，若非空则取出队头元素并将队头指针向后移动。

循环队列的实现比普通队列更加高效，能够很好地满足各种应用场景的需求。在编写代码时需要注意边界问题，以免出现数组越界或队列混乱等问题。

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