【C++】【数据结构】循环队列的基本操作（初始化、入队、出队、取队头元素、遍历输出队列、求队列长度）顺序队列的算法实现【附全代码】

C++实现循环队列的算法+步骤（附全代码）：

使用c++完成数据结构循环队列的基本操作，包括（初始化、入队、出队、取队头元素、遍历输出队列、求队列长度等），可直接编译运行。

队列又称为 “先进先出” (FIFO)线性表。限定插入操作只能在队尾进行，而删除操作只能在队首进行。
循环队列——采用顺序存储结构来实现，用一组连续的存储单元依次存放从队首到队尾的元素，附设两个整型变量front和rear分别指向队首元素和队尾元素的位置。

循环队列的定义：

#define MAXQSIZE 100
typedef int QElemType;
typedef int Status;

//队列的顺序存储结构
typedef struct
{
	QElemType* base;  //存储空间的基地址
	int front;		  //头指针
	int rear;         //尾指针
}SqQueue;

循环队列的初始化：

【算法步骤】

① 为队列分配一个最大容量为MAXQSIZE的数组空间，base指向数组空间首地址。
② 头指针和尾指针置为零，表示队列为空。

【算法描述】

//循环队列的初始化
Status InitQueue(SqQueue& Q)
{//构造一个空队列Q

	Q.base = new QElemType[MAXQSIZE];
	if(!Q.base)
		exit(OVERFLOW);    //存储分配失败
	Q.front = Q.rear = 0;
	return OK;
}

循环队列的入队：

【算法步骤】

① 判断队列是否满，满则返回ERROR。
② 将新元素插入队尾。
③ 队尾指针加1。

【算法描述】

//循环队列的入队
Status EnQueue(SqQueue& Q, QElemType e)
{//插入元素e为Q的新的队尾元素

	if ((Q.rear + 1) % MAXQSIZE == Q.front)  
		return ERROR;    //尾指针在循环意义上加1后等于头指针，表明队满
	Q.base[Q.rear] = e;
	Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXQSIZE;
	return OK;
}

循环队列的出队：

【算法步骤】

① 判断队列是否为空，若空则返回ERROR。
② 保存队头元素。
③ 队头指针加1。

【算法描述】

//循环队列的出队
Status DeQueue(SqQueue& Q, QElemType &e) 
{//删除Q的队头元素，用e返回其值

	if (Q.front == Q.rear)
		return ERROR;
	e = Q.base[Q.front];
	Q.front = (Q.front + 1) % MAXQSIZE;
	return OK;
}

取循环队列的队头元素：

【算法步骤】

① 判断队列是否空。
② 返回队头元素的值，队头指针不变。

【算法描述】

//取循环队列的队头元素
Status GetHead(SqQueue Q)
{//返回Q的队头元素，不修改队头指针

	if (Q.front != Q.rear)   //队列非空
		return Q.base[Q.front];   //返回队头元素的值，队头指针不变
}

取循环队列的队头元素：

【算法步骤】

① 判断队列是否空，若空则返回ERROR。
② 循环输出队头元素。

【算法描述】

//遍历输出循环队列
Status QueueTraverse(SqQueue Q)
{
	cout << "当前队列为：";
	if (Q.front == Q.rear)
		return ERROR;
	while (Q.front != Q.rear)   //队列非空
	{
		cout << Q.base[Q.front] << " ";
		Q.front = (Q.front + 1) % MAXQSIZE;
	}
	cout << endl;
}

求循环队列长度：

【算法描述】

//求循环队列长度
Status QueueLength(SqQueue Q)
{//返回Q的元素个数

	int len = (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE;
	cout << "循环队列的长度为：" << len << endl;
	return OK;
}

全代码如下：

//循环队列的基本操作.cpp
#include
using namespace std;
#define ERROR 0
#define OK 1
#define MAXQSIZE 100
typedef int QElemType;
typedef int Status;

//队列的顺序存储结构
typedef struct
{
	QElemType* base;  //存储空间的基地址
	int front;		  //头指针
	int rear;         //尾指针
}SqQueue;

Status InitQueue(SqQueue&);	    //初始化队列 
Status EnQueue(SqQueue&, QElemType);    //入队
Status DeQueue(SqQueue&, QElemType &);  //出队
Status GetHead(SqQueue);	    //取队头元素 
Status QueueTraverse(SqQueue);	//遍历队列
Status QueueLength(SqQueue);	//队列长度

int main()
{
	SqQueue S;
	int e, a;
	if (InitQueue(S))
		cout << "循环队列初始化成功！" << endl;
	else
		cout << "循环队列初始化失败！" << endl;
	
	while (1)
	{
		cout << "\n【1】入队  【2】出队  【3】取队头元素  【4】输出队列  【5】求队列长度  【0】退出" << endl;
		cout << "请选择要进行的操作：";
		cin >> a;
		switch (a)
		{
		case 1:
			int x, n;
			cout << "请输入要插入的元素个数：";
			cin >> n;
			for (int i = 0; i < n; i++) 
			{
				cout << "请输入第" << i + 1 << "元素值：";
				cin >> x;
				EnQueue(S, x);
			}
			cout << "入队完成！" << endl;
			break;
		case 2:
			cout << "请输入要删除的元素个数：";
			cin >> n;
			for (int j = 0; j < n; j++) {
				if (!DeQueue(S, e))
					cout << "出队失败！" << endl;
				else
					cout << "第【" << j+1 << "】个元素：" << e << " 出队成功！" << endl;
			}
			break;
		case 3:
			cout << "队头元素为：" << GetHead(S) << endl;
			break;
		case 4:
			if(!QueueTraverse(S))
				cout << "队列为空!" << endl;
			break;
		case 5:
			QueueLength(S);
			break;
		case 0: return OK;
		default:
			return OK;
		}
	}
	return 0;
}

//循环队列的初始化
Status InitQueue(SqQueue& Q)
{//构造一个空队列Q

	Q.base = new QElemType[MAXQSIZE];
	if(!Q.base)
		exit(OVERFLOW);    //存储分配失败
	Q.front = Q.rear = 0;
	return OK;
}

//循环队列的入队
Status EnQueue(SqQueue& Q, QElemType e)
{//插入元素e为Q的新的队尾元素

	if ((Q.rear + 1) % MAXQSIZE == Q.front)  
		return ERROR;    //尾指针在循环意义上加1后等于头指针，表明队满
	Q.base[Q.rear] = e;
	Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXQSIZE;
	return OK;
}

//循环队列的出队
Status DeQueue(SqQueue& Q, QElemType &e) 
{//删除Q的队头元素，用e返回其值

	if (Q.front == Q.rear)
		return ERROR;
	e = Q.base[Q.front];
	Q.front = (Q.front + 1) % MAXQSIZE;
	return OK;
}

//取循环队列的队头元素
Status GetHead(SqQueue Q)
{//返回Q的队头元素，不修改队头指针

	if (Q.front != Q.rear)   //队列非空
		return Q.base[Q.front];   //返回队头元素的值，队头指针不变
}

//遍历输出循环队列
Status QueueTraverse(SqQueue Q)
{
	cout << "当前队列为：";
	if (Q.front == Q.rear)
		return ERROR;
	while (Q.front != Q.rear)   //队列非空
	{
		cout << Q.base[Q.front] << " ";
		Q.front = (Q.front + 1) % MAXQSIZE;
	}
	cout << endl;
}

//求循环队列长度
Status QueueLength(SqQueue Q)
{//返回Q的元素个数

	int len = (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE;
	cout << "循环队列的长度为：" << len << endl;
	return OK;
}

运行结果：

美美的解决！