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c++怎么实现一个队列_队列数据结构实现

尼克

发布： 2025-09-29 20:36:02

原创

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使用数组实现循环队列，通过front和rear指针及count变量管理元素，支持入队、出队、判空/满等操作，利用取模实现循环，避免内存浪费。

c++怎么实现一个队列_队列数据结构实现

在C++中实现一个队列，可以通过数组或链表来模拟队列的先进先出（FIFO）特性。下面以数组方式实现一个简单的循环队列，包含基本操作：入队、出队、判断空/满、获取队首元素等。

1. 队列的基本结构设计

定义一个固定大小的数组用于存储元素，同时维护两个指针：front 表示队头位置，rear 表示队尾的下一个插入位置。使用循环结构可以更高效地利用空间。

代码实现如下：

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#include <iostream>
using namespace std;
<p>class Queue {
private:
int* arr;           // 存储数据的数组
int front;          // 队头索引
int rear;           // 队尾索引（指向下一个插入位置）
int capacity;       // 队列容量
int count;          // 当前元素个数</p><p>public:
// 构造函数
Queue(int size) {
capacity = size;
arr = new int[capacity];
front = 0;
rear = 0;
count = 0;
}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 析构函数
~Queue() {
    delete[] arr;
}

// 判断队列是否为空
bool isEmpty() {
    return count == 0;
}

// 判断队列是否满
bool isFull() {
    return count == capacity;
}

// 入队（从队尾插入）
void enqueue(int value) {
    if (isFull()) {
        cout << "队列已满，无法入队！" << endl;
        return;
    }
    arr[rear] = value;
    rear = (rear + 1) % capacity;  // 循环更新rear
    count++;
}

// 出队（从队头删除）
int dequeue() {
    if (isEmpty()) {
        cout << "队列为空，无法出队！" << endl;
        return -1;  // 返回-1表示错误
    }
    int value = arr[front];
    front = (front + 1) % capacity;
    count--;
    return value;
}

// 获取队首元素
int getFront() {
    if (isEmpty()) {
        cout << "队列为空！" << endl;
        return -1;
    }
    return arr[front];
}

// 获取当前队列元素个数
int size() {
    return count;
}

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};

2. 使用示例

下面是一个简单的测试代码，演示如何使用上面实现的队列：

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int main() {
    Queue q(5);  // 创建容量为5的队列
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>q.enqueue(10);
q.enqueue(20);
q.enqueue(30);

cout << "队首元素: " << q.getFront() << endl;
cout << "队列大小: " << q.size() << endl;

cout << "出队元素: " << q.dequeue() << endl;
cout << "出队元素: " << q.dequeue() << endl;

cout << "队首元素: " << q.getFront() << endl;
cout << "队列大小: " << q.size() << endl;

return 0;

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}