c++中如何使用数组实现循环队列_c++数组循环队列实现方法-C++-PHP中文网

c++中如何使用数组实现循环队列_c++数组循环队列实现方法

尼克

发布： 2025-10-01 16:39:02

原创

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循环队列通过数组首尾相连解决假溢出问题，使用front和rear指针标记位置，初始化均为0，空队列为front==rear，满队列采用(rear+1)%capacity==front判断，入队时插入rear并后移，出队时front后移，取模实现循环，需预留一个空间以区分满和空状态。

c++中如何使用数组实现循环队列_c++数组循环队列实现方法

在C++中，使用数组实现循环队列可以有效利用固定空间，避免普通队列中出现的“假溢出”问题。核心思想是将数组的首尾相连，通过取模运算实现指针的循环移动。

循环队列的基本结构

循环队列通常包含一个固定大小的数组和两个指针（或索引）：

front：指向队列第一个元素的位置
rear：指向下一个插入位置的索引

初始化时，front = rear = 0。当队列为空时，front 等于 rear；当队列为满时，也需通过特定条件判断（如预留一个空位）来区分。

关键操作的实现逻辑

以下是主要成员函数的设计思路：

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1. 判断队列是否为空

当 front 和 rear 相等时，队列为空。

// return front == rear;

2. 判断队列是否已满

为了区分满和空状态，通常约定“牺牲一个存储单元”，即当 (rear + 1) % capacity == front 时视为队列满。

// return (rear + 1) % capacity == front;

3. 入队操作（push）

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先判断是否满，不满则在 rear 位置插入元素，并将 rear 向后移动一位（取模实现循环）。

// data[rear] = value; rear = (rear + 1) % capacity;

4. 出队操作（pop）

先判断是否空，不空则将 front 向后移动一位。

// front = (front + 1) % capacity;

5. 获取队首元素

返回 data[front]，注意判断队列是否为空。

完整代码示例

下面是一个简单的C++实现：

#include <iostream>
using namespace std;
<p>class CircularQueue {
private:
int* data;
int front, rear;
int capacity;</p><p>public:
CircularQueue(int k) {
capacity = k + 1; // 多开一个空间便于判满
data = new int[capacity];
front = rear = 0;
}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>~CircularQueue() {
    delete[] data;
}

bool isEmpty() {
    return front == rear;
}

bool isFull() {
    return (rear + 1) % capacity == front;
}

bool enqueue(int value) {
    if (isFull()) return false;
    data[rear] = value;
    rear = (rear + 1) % capacity;
    return true;
}

bool dequeue() {
    if (isEmpty()) return false;
    front = (front + 1) % capacity;
    return true;
}

int getFront() {
    if (isEmpty()) return -1;
    return data[front];
}

int getRear() {
    if (isEmpty()) return -1;
    return data[(rear - 1 + capacity) % capacity];
}

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};