C++循环队列(模板类)
- 一、简介
- 二、具体实现
一、简介
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循环队列是一种基于数组实现的队列数据结构,其特点是队尾和队头通过模运算相连,形成一个环形结构。这种设计可以有效地利用数组空间,避免因出队操作导致队列空间的浪费。
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循环队列通常有两个指针,一个指向队头(
front
),另一个指向队尾(rear
)。初始时,这两个指针都指向队列的起始位置。当有元素入队时,队尾指针移动到下一个位置;当有元素出队时,队头指针也移动到下一个位置。如果指针达到数组的末尾,它将会绕回到数组的开头,形成一个循环。 -
循环队列的主要优势在于可以在数组中实现高效的循环操作,而不需要频繁地搬移数据。这对于需要频繁执行入队和出队操作的场景非常有用,比如缓冲区管理、任务调度等。
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基本的循环队列操作包括:
入队(Enqueue
): 将元素添加到队尾,同时移动队尾指针。
出队(Dequeue
): 移除队头元素,同时移动队头指针。
判空(isEmpty
): 判断队列是否为空。
判满(isFull
): 判断队列是否已满。
二、具体实现
_public.h
#ifndef __PUBLIC_HH [50/33042]
#define __PUBLIC_HH #include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std; template<class TT, int MaxLength>
class squeue
{private:bool m_inited;int m_length;TT m_data[MaxLength];int m_head;int m_tail;// 禁用拷贝构造函数以及赋值运符squeue(const squeue& ss) = delete;squeue& operator=(const squeue& ss) = delete;public:squeue() {init();}void init(){if (m_inited)return ;m_inited = true;m_length = 0;// 头尾指针分别处在数组两侧m_head = 0;m_tail = MaxLength - 1;memset(m_data, 0, sizeof(m_data));}bool push(const TT& value){if (is_full()){cout << "squeue is full..." << endl;return false;}// 每次向尾部添加数据时,先将尾结点向后移动一位m_tail = (m_tail + 1) % MaxLength;m_data[m_tail] = value;// 总长度++m_length ++ ;return true;}bool is_full(){if (m_length == MaxLength) return true;return false;}bool is_empty(){if (!m_length) return true;return false;}TT& front(){return m_data[m_head];}bool pop(){if (!is_empty()){// 取数据时同样也是先将头指针向后移动,再pop数据m_head = (m_head + 1) % MaxLength;m_length -- ;return true;}return false;}int size(){return m_length;}
};
#endif
_public.cpp
#include <_public.h>
int main()
{ squeue<int, 3> q; q.push(12); q.push(14); q.push(6); q.push(2); return 0;
}