数据结构 队列 （数组）

队列：一种先进先出，在一端进行入队操作，另一端进行出队操作的一种受限制的线性表；

既然队列和栈类似，都是一种受限制的线性表，那么它们都应该有判空，判满，压入值，提取值，删除值等一些基本操作，不同的是，队列限制在两端进行不同的操作，所有队的数据成员应该有一个指示队头和一个指示队尾的两个指针，加上存储元素的数组组成；

写出队的类如下：

//静态数组的 循环队类typedef int QueueElement;#define maxs 100class Queue{public :Queue ();bool empty () const;bool full () const;void enqueue (const QueueElement & value);void display (ostream &out) const;void dequeue ();QueueElement front () const;private :int myFront;int myBack;QueueElement myArray[maxs];};

//动态数组的 循环队类typedef int QueueElement;class Queue{public :Queue (int number=10);~Queue ();Queue (const Queue & original);const Queue & operator = (const Queue &right);bool empty () const;bool full () const;void enqueue (const QueueElement & value);void dequeue ();QueueElement front () const;private :int myFront;int myBack;int myCount;  //队的容量QueueElement * myArray;};

现在考虑判断队列是否为空的基本操作，如果队列包含一个元素，则该元素必然是在数组的 myFront 位置，而 myBack 则在 其 后 一个位置；如果这个元素被删除了，myFront 后移一位，此时，myFront==myBack 一定成立；所有判断对列是否为空则只需判断 ：myFront==myBack；

但是，由循环队列可知，当队列满的时候，也一定是 myFront==myBack 成立的时候；不过，我们假设一个循环队列还有一个空位，此时，myFront 和 myBack 必然相差一个单位；那么当myBack'向后移动的时候就会和 myFront 相等，此时，队列就被填满了，故可以通过： myFront==(myBack +1) % myCount  是否相等来判断队列是否已满；

其他基本操作见具体代码：

Queue::~Queue () { delete [] myArray;}//复制运算符const Queue & Queue::operator = (const Queue & right){if (this!=&right){if (myCount != right.myCount){delete [] myArray;myCount = right.myCount;myArray = new (nothrow) QueueElement[myCount];if (myArray==0)cerr << "ERROR\n";else{myFront=right.myFront;myBack=right.myBack;for (int i=myFront; i!=myBack; i=(i+1)%myCount)myArray[i] = right.myArray[i];}}}return *this;}//复制构造函数Queue::Queue (const Queue & original) : myFront(original.myFront),myBack(original.myBack),myCount(original.myCount){myArray = new (nothrow) QueueElement[myCount];if (myArray){for (int i=myFront; i!=myBack; i=(i+1)%myCount)myArray[i] = original.myArray[i];}else{cerr<<"内存分配出错;\n";exit(EXIT_FAILURE);}}Queue::Queue (int number) : myFront(0),myBack(0){if (number < 0){cerr <<"队容量出错;\n";exit(EXIT_FAILURE);}else{myArray = new (nothrow) QueueElement[number];if (myArray)myCount = number;else{cerr<<"内存分配出错;\n";exit(EXIT_FAILURE);}}}bool Queue::empty () const{return myFront == myBack;}bool Queue::full () const{return myFront == (myBack+1) % myCount;}void Queue::enqueue (const QueueElement & value){if (!full()){int newBack = (myBack+1) % myCount;myArray[myBack] = value;myBack = newBack;}else{cerr <<"队满;\n";exit(EXIT_FAILURE);}}void Queue::dequeue (){if (!empty ())myFront = (myFront+1) % myCount;else{cerr <<"队空;\n";exit(EXIT_FAILURE);}}QueueElement Queue::front () const{if (empty ()){cerr <<"队空;\n";exit(EXIT_FAILURE);}elsereturn myArray[myFront];}

测试代码：

int main (){Queue s(10);cout << "created a queue,Empty ?\n"<<(s.empty() ?"YES":"NO") <<endl;cout << "Now,Full ?\n"<<(s.full() ?"YES":"NO") <<endl;cout << "How many number want to enter the queue?\n";int num;cin >> num;for (int i=0;i<num;i++){cout << i+10 <<" enter the queue\n";s.enqueue (i+10);}cout << "Now,Empty ?\n"<<(s.empty() ?"YES":"NO") <<endl;cout << "Now,Full ?\n"<<(s.full() ?"YES":"NO") <<endl;cout << "the queue Front :  "<<s.front () << endl;for (int i=0;i<num;i++){cout << "Now,Delete the :  "<<s.front()<<endl;s.dequeue ();}cout << "Now,Empty ?\n"<<(s.empty() ?"YES":"NO") <<endl;cout << "Now,Full ?\n"<<(s.full() ?"YES":"NO") <<endl;return 0;}