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C++实现队列

2023-07-10 04:31:37 深夜i -- --

C++ 实现队列数据结构算法编程语言

队列是一种基本的数据结构，常用于解决计算机科学中的许多问题。在C++中，我们可以使用数组或链表来实现队列。本文将介绍使用数组实现队列的基本原理和代码实现方法。

队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，即最先插入的元素最先从队列中删除。队列通常具有两个基本操作：入队（enqueue）和出队（dequeue）。插入元素时，将其加入队列的末尾；删除元素时，将其从队列的头部取出。在本文中，我们将使用数组实现队列。

首先，我们需要定义一个数组，用于存储队列中的元素。我们还需要记录队列中的元素数量、队列的头部和尾部索引。


const int MAX_SIZE = 100 // 队列最大容量
int queue[MAX_SIZE] // 定义一个数组
int front = 0 // 队列头部索引
int rear = -1 // 队列尾部索引
int count = 0 // 队列中的元素数量

接下来，我们可以实现队列的基本操作。

入队操作需要考虑两种情况。如果队列未满，我们可以将元素添加到队列的末尾，并更新rear索引。如果队列已满，则无法添加新元素，因此我们将抛出一个异常。


void enqueue(int element) {
  if (count == MAX_SIZE) {
    throw runtime_error("Queue is full");
  }
  rear = (rear + 1) % MAX_SIZE;
  queue[rear] = element;
  count++;
}

出队操作也需要考虑两种情况。如果队列中有元素，我们可以将队列头部的元素删除，并更新front索引。如果队列为空，则无法删除元素，因此我们将抛出一个异常。


int dequeue() {
  if (count == 0) {
    throw runtime_error("Queue is empty");
  }
  int element = queue[front];
  front = (front + 1) % MAX_SIZE;
  count--;
  return element;
}

最后，我们可以实现一个简单的main函数，用于测试我们的队列实现。


int main() {
  enqueue(1);
  enqueue(2);
  enqueue(3);
  cout << dequeue() << endl; // 输出1
  cout << dequeue() << endl; // 输出2
  enqueue(4);
  enqueue(5);
  cout << dequeue() << endl; // 输出3
  cout << dequeue() << endl; // 输出4
  cout << dequeue() << endl; // 输出5
  return 0;
}

通过实现这些基本操作，我们可以成功使用数组实现队列，并在程序中进行测试。队列是编程中常见的数据结构之一，对于解决许多实际问题非常有用。使用C++实现队列可以加深我们的数据结构和算法知识，并为实际编程提供帮助。

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