C# 数据结构基础-实现循环队列

来源：互联网发布：淘宝p图软件 2016 编辑：程序博客网时间：2024/06/04 00:47

队列    队列的概念是先进先出，这个应该不用多说了。看下面那个从网上找的现成图片。

循环队列    循环队列在逻辑上将队列中的数据摆成环形，如下图：

下面直接上代码。

/// <summary>    /// 循环队列    /// 2015年1月4日    /// </summary>    /// <typeparam name="T"></typeparam>    public class MyCircleQueue<T>    {        /// <summary>        /// 队列数组        /// </summary>        private T[] _queue;        /// <summary>        /// 队首索引        /// </summary>        private int _front;        /// <summary>        /// 队尾索引        /// </summary>        private int _rear;                /// <summary>        /// 队列的内存大小，但实际可用大小为_capacity-1        /// </summary>        private int _capacity;        public MyCircleQueue(int queueSize)        {            if (queueSize < 1)                throw new IndexOutOfRangeException("传入的队列长度不能小于1。");            //设置队列容量            _capacity = queueSize;                        //创建队列数组            _queue = new T[queueSize];            //初始化队首和队尾索引            _front = _rear = 0;        }        /// <summary>        /// 添加一个元素        /// </summary>        /// <param name="item"></param>        public void Push(T item)        {            //队列已满            if (GetNextRearIndex() == _front)            {                //扩大数组                T[] newQueue = new T[2 * _capacity];                                if (newQueue == null)                    throw new ArgumentOutOfRangeException("数据容量过大，超出系统内存大小。");                //队列索引尚未回绕                if (_front == 0)                {                    //将旧队列数组数据转移到新队列数组中                    Array.Copy(_queue, newQueue, _capacity);                }                else                {                    //如果队列回绕，刚需拷贝再次，                    //第一次将队首至旧队列数组最大长度的数据拷贝到新队列数组中                    Array.Copy(_queue, _front, newQueue, _front, _capacity - _rear - 1);                    //第二次将旧队列数组起始位置至队尾的数据拷贝到新队列数组中                    Array.Copy(_queue, 0, newQueue, _capacity, _rear + 1);                    //将队尾索引改为新队列数组的索引                    _rear = _capacity + 1;                }                _queue = newQueue;                _capacity *= 2;            }            //累加队尾索引，并添加当前项            _rear = GetNextRearIndex();            _queue[_rear] = item;        }        /// <summary>        /// 获取队首元素        /// </summary>        /// <returns></returns>        public T FrontItem()        {            if (IsEmpty())                throw new ArgumentOutOfRangeException("队列为空。");                        return _queue[GetNextFrontIndex()];        }        /// <summary>        /// 获取队尾元素        /// </summary>        /// <returns></returns>        public T RearItem()        {            if (IsEmpty())                throw new ArgumentOutOfRangeException("队列为空。");            return _queue[_rear];        }        /// <summary>        /// 弹出一个元素        /// </summary>        /// <returns></returns>        public T Pop()        {            if (IsEmpty())                throw new ArgumentOutOfRangeException("队列为空。");            _front = GetNextFrontIndex();            return _queue[_front];        }        /// <summary>        /// 队列是否为空        /// </summary>        /// <returns></returns>        public bool IsEmpty()        {            return _front == _rear;        }        /// <summary>        /// 获取下一个索引        /// </summary>        /// <returns></returns>        private int GetNextRearIndex()        {            if (_rear + 1 == _capacity)            {                return 0;            }            return _rear + 1;        }        /// <summary>        /// 获取下一个索引        /// </summary>        /// <returns></returns>        private int GetNextFrontIndex()        {            if (_front + 1 == _capacity)            {                return 0;            }            return _front + 1;        }    }

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