用java、cpp两种语言实现顺序循环队列

引言：队列是一种受限线性表，在计算机世界中广泛应用，他的特性是先进先出（FIFO），即和现实世界中的排队一样，符合先到先处理的原则，比如我们要用计算机和打印机打印文件时，计算机的数据处理能力显然比打印机快的多得多，为了避免计算机一下子把所有的数据都输出给打印机，造成打印机崩溃。我们需要有个缓冲区，先处理首先进来的数据，先打印出来，当这部分数据处理完后，让后续数据继续进入打印机，做到先来先打印。而队列便是实现这个方法的数据结构。为使底层数组达到循环利用的目的，在这里使用循环数组。
队列的特性：先进先出。元素从队尾进入，从队头出去，而且不允许遍历！
下面分别用java语言和Cpp实现顺序循环队列
java实现：
分析：首先我们需要有一个底层循环数组，用来存放队列的元素，其次，为了实现对元素入队和出队的操作，我们需要引入两个指针：头指针和尾指针，插入元素时尾指针++，删除元素时头指针++，（这里用数组下标代替指针）当数组有剩余件且头或尾指针触底时则反弹。此外，我们还要引入一个变量来记录队列的长度，每次插入元素时判断队列是否出现索引越界，每次删除元素时判断是否为空队列。

import java.util.Scanner;
public class SeQueue{
     
private int front;//头指针
private int tail;//尾指针
private int size; 
private Object data[];//底层循环数组
//有参构造，创建空队列
public SeQueue(int cap){
      //从键盘读取数组长度
  data=new Object[cap];
 size=front=tail=0;//头尾指针都从数组零号索引开始，初始队列长度为0
}
public void push(Object e){
      //向队列中插入元素
    if(size==data.length)//如果数组中没有剩余空间，则抛出越界异常
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("上溢！");
     data[tail]=e;//否则就将元素从队尾纳入进来
/*接下来尾指针后移以确保下次插入元素时仍从队尾插入。但是要用问号冒号表达式判断指针后移是否越界，
若越界，判断是否为假溢出，即数组低端仍有空间的现象，若是，则尾指针置零，将下一个元素插入数组0号位，
否则正常尾指针++*/
 tail=tail+1==data.length?0:++tail;
size++;//队列长度加1
}
public Object pop()//取出头元素并且删除
{
        if(size==0)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("队列为空！")；
   Object temp=data[front];//创建临时变量接收队头
   front=front+1==data.length?0:++front;/*判断头指针移动后是否到达数组底部，若是，则循环加一置零
   反弹。若否则正常加一*/
size--;
return temp;
}
public Object top()//查看队头元素
{
        if(size==0)
  throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("队列为空！")；
   return data[front];
}
public Object rear()//查看队尾元素
{
      if(size ==0)
 throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("队列为空！")；
return data[tail-1];/*由于每次插入新元素后尾指针都会加一，提前为指向下一个元素所在的位置，所以这里需
要减一。*/
}
}

//Cpp实现，原理相同
```cpp
#include<stdc++.h>
using namespace std;
const int cap = 5;
template<typename DataType>
class SeQueue {
     
private:
int tail;
int front;
int size;
int length;
DataType data[cap];
public:
SeQueue();
~SeQueue();
void push(DataType e);
DataType top();
DataType pop();
DataType rear();


};
template<typename DataType>
SeQueue<DataType>::SeQueue() {
     
length = cap;
tail = front = size = 0;

}
template <typename DataType>
SeQueue<DataType>::~SeQueue() {
     

}
template <typename DataType>
void SeQueue<DataType>::push(DataType e) {
     
if (size == length)
throw "上溢！";
data[tail] = e;
tail = tail + 1 == length ? 0 : ++tail;
size++;

}
template<typename DataType>
DataType SeQueue<DataType>::pop() {
     
if (size == 0)
throw"下溢！";
DataType temp = data[front];
front = front + 1 == length ? 0 : ++front;
size--;
return temp;

}
template<typename DataType>
DataType SeQueue<DataType>::top() {
     
if (size == 0)
throw"下溢！";
return data[front];
}
template<typename DataType>
DataType SeQueue<DataType>::rear() {
     
if(size==0)
throw"下溢！";
return data[--tail];
}