C++数据结构环形队列Deque实现

队列是一种常见的数据结构，生活中的排队买票，排队等车，都是队列。队列的特点是先进先出FIFO。队列可以基于数组实现，也可以基于链表实现。

这里是基于链表实现的。每次出队操作，头指针后移，每次入队，尾指针也后移。因为数组是固定长度连续空间，首位指针后移，队尾可插入区域会越来越小。当然，可以每次出队，整个队列前移，但是数组移动需要牺牲性能。环形队列可以解决数组移动的缺点，当尾指针超出数组末尾时，尾指针移动数组头部。这就将数组虚拟成了一个环形，只要

队列长度没达到最大值，就可以插入，而不用移动数组。

下面是头文件

#pragma once
class RingQueue
{
public:
RingQueue(int maxSize);
~RingQueue();
void clearQueue();
int length() const;
void traverse();
bool enQueue(int item);
bool deQueue(int& item);
bool isEmpty() const;
bool isFull() const;
private:
int *m_pQueue; //数组指针
int m_length; //长度
int m_capacity; //最大长度
int m_iHead; //队头
int m_iTail; //队尾
int move(int& head_or_tail);
};

头文件里定义了队列的基本操作。注意 int move(int& head_or_tail) 函数的作用是安全的移动 head 和tail 指向的位置。超出界线重新判断。

下面是代码实现

#include <iostream>
#include "RingQueue.h"
using namespace std;

RingQueue::RingQueue(int maxSize)
{
m_capacity = maxSize;
m_iHead = 0;
m_iTail = 0;
m_length = 0;
m_pQueue = new int[maxSize];
}

RingQueue::~RingQueue()
{
delete[] m_pQueue;
}

void RingQueue::clearQueue()
{
m_iHead = 0;
m_iTail = 0;
m_length = 0;
}

int RingQueue::length() const
{
return m_length;
}

void RingQueue::traverse()
{
if (isEmpty()) return;
int f = m_iHead, t = m_iTail;
do
{
cout<<m_pQueue[f]<<" ";
} while (move(f)!=t);
cout << endl;
}

bool RingQueue::enQueue(int item)
{
if (isFull()) return false;
m_pQueue[m_iTail] = item;
move(m_iTail);
m_length++;
}

bool RingQueue::deQueue(int& item)
{
if (isEmpty()) return false;
item = m_pQueue[m_iHead];
move(m_iHead);
m_length--;
}

bool RingQueue::isEmpty() const
{
return m_length==0;
}

bool RingQueue::isFull() const
{
return m_length == m_capacity;
}

int RingQueue::move(int& head_or_tail)
{
++head_or_tail;
head_or_tail%=m_capacity;
return head_or_tail;
}