C++数组实现队列
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C++数组实现队列
队列是一种先进先出的数据结构,队列元素从队头出队,从队尾入队,如一组数入队顺序为:5 4 3 2 1,则出队顺序也为:5 4 3 2 1。
这里使用动态数组实现一个简易队列,该实现主要通过三个标识符标记队列元素
int m_length; //队列实际元素个数
int m_head; //下一次出队位置
int m_tail; //下一次入队位置
主要实现接口:
enqueue()
| 元素入队
|
front()
| 返回队头元素
|
dequeue()
| 元素出队
|
初始时队列为空,m_head
和m_tail
指向同一个位置,m_length
为0
入队示意:
可以看出队列满时m_head
和m_tail
指向的位置也相同,此时通过m_length
判断队列是满(N)或空(0)
出队示意:
通过示意图分析,实现思路如下:
如何入队?
使用enqueue()
接口
- 入队从队尾进,只看
m_tail
(下一次入队位置)和m_length
(队列元素个数) - 元素入队后
m_tail
位置循环加1,m_length
自增1,m_length
等于最大容量 N 时队列满
如何获取队头元素?
使用front()
接口
返回队头下标m_head
对应元素即可
如何出队?
使用dequeue()
接口
- 出队从队头出,只看
m_head
(下一次出队位置)和m_length
(队列元素个数) - 元素出队后
m_head
位置循环加1,m_length
自减1,m_length
等于 0 时队列空
#include<iostream>
#include<cassert>
template<typename T, int N>
class ArrayQueue
{
private:
T m_array[N];
int m_length;
int m_head;
int m_tail;
public:
ArrayQueue()
{
m_length = 0;
m_head = 0;
m_tail =0;
}
~ArrayQueue() = default;
void enqueue(const T& e)
{
if ( m_length < N )
{
m_array[m_tail] = e;
m_tail = (m_tail + 1) % N;
m_length++;
}
}
T front() const
{
if ( m_length > 0 )
{
return m_array[m_head];
}
else
{
throw std::out_of_range("no element in queue ...");
}
}
void dequeue()
{
if ( m_length > 0 )
{
m_head = (m_head + 1) % N;
m_length--;
}
}
void clear()
{
m_head = 0;
m_tail = 0;
m_length = 0;
}
int capacity() const
{
return N;
}
int length() const
{
return m_length;
}
};
int main()
{
ArrayQueue<int, 5> array_queue;
for ( int i = 5; i > 0; --i )
{
array_queue.enqueue(i);
}
for ( int i = 0; i < 5; ++i )
{
std::cout << array_queue.front() << " ";
array_queue.dequeue();
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
//运行结果
5 4 3 2 1
参考