用C++实现一个队列

队列

---

队列:队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。

队列的特点：先进先出。

队列中有两个值，一个是front去记录队头的位置，另一个是rear去记录队尾的位置。

在实际应用时，由于数组队列的缺点是由于一端插入一端删除，当不断从头部删除数据，头部会大量留有空闲内存，无法插入，造成空间流失，这种属于假溢出的情况。但如果将队头指针在每次删除之后往前移动一个位置，这是一个时间复杂度为O(n)的操作。因此，通常将队列设计为循环队列来克服上述问题。

循环队列可以看作是一个环形结构。有一个maxsize表示数组的长度。当队列未满，并且队头已经到达了maxsize的位置，再次插入数据的时候，队头则从0位置开始插入。

在设计的时候，一般要注意以下几点：

（1）队列初始化时，front和rear值都为零。

（2）当队列不为空时，front指向队列的第一个元素，rear指向队列最后一个元素的下一个位置。

（3）当队列为空时，front与rear的值相等，但不一定为零。

循环队列满的时候会满足这个计算公式  : (rear+1)%maxsize=front

计算循环队列长度 :  (rear-front+maxsize)%maxsize

以下是使用C++代码实现一个队列：

首先定义一个Queue类

class Queue
{
private:
	ElemType *_data;
	int _head;
	int _tail;
	bool IsFull();
	bool IsEmpty();
public:
	Queue();
	Queue(const Queue &src);
	Queue& operator= (const Queue& src);
	~Queue();
	bool Push(ElemType val);
	bool Pop();
	ElemType GetQue();
	void show();
};

判空和判满的实现

bool Queue::IsFull()
{
	assert(this != NULL);

	if ((_tail + 1) % SIZE == _head)
	{
		return true;
	}

	return false;
}
bool Queue::IsEmpty()
{
	assert(this != NULL);

	if (_head == _tail)
	{
		return true;
	}

	return false;
}

出队列、入队列、获得队头的数据的功能实现

bool Queue::Push(ElemType val)
{
	assert(this != NULL);

	if (IsFull())
	{
		return false;
	}

	_data[_tail++] = val;
	_tail %= SIZE;

	return true;
}
bool Queue::Pop()
{
	assert(this != NULL && _data != NULL);

	if (IsEmpty())
	{
		return false;
	}

	_head++;
	_head %= SIZE;

	return true;
}
ElemType Queue::GetQue()
{
	assert(this != NULL);

	if (IsEmpty())
	{
		return 0;
	}

	return _data[_head];
}