答案:使用循环数组实现队列可提高空间利用率,通过维护front和rear指针模拟FIFO特性,需判断队满((rear+1)%capacity==front)与队空(front==rear),并实现入队、出队及状态查询等操作。

在C++中,使用数组实现队列需要模拟队列的先进先出(FIFO)特性。由于数组大小固定,通常采用循环数组的方式提高空间利用率,避免频繁移动元素。
基本结构设计
定义一个结构体或类来封装队列的基本信息:
● 用数组存储数据● 设置头指针(front)和尾指针(rear)
● 记录最大容量和当前元素个数(可选)
示例结构:
```cpp class Queue { private: int arr[100]; // 固定大小数组 int front; // 指向队首元素 int rear; // 指向队尾后一个位置 int capacity; // 最大容量public: Queue() { front = 0; rear = 0; capacity = 100; } };
入队操作(enqueue)
将元素添加到队尾,注意判断队列是否已满,并更新尾指针:
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● 判断 (rear + 1) % capacity == front 是否成立(循环条件)
● 若队满则拒绝插入
● 否则存入 arr[rear],再将 rear = (rear + 1) % capacity关键代码:
```cpp bool enqueue(int value) { if ((rear + 1) % capacity == front) { return false; // 队列满 } arr[rear] = value; rear = (rear + 1) % capacity; return true; }
出队操作(dequeue)
移除并返回队首元素,需判断队列是否为空:
● 判断 front == rear(空队列)● 若非空,取出 arr[front]
● 更新 front = (front + 1) % capacity
实现示例:
```cpp bool dequeue(int &value) { if (front == rear) { return false; // 队空 } value = arr[front]; front = (front + 1) % capacity; return true; } ```其他常用接口
为方便使用,可添加以下方法:
● isEmpty(): 返回 front == rear● isFull(): 返回 (rear + 1) % capacity == front
● getFront(): 获取队首值(不删除)
● size(): 可通过 (rear - front + capacity) % capacity 计算
这些技巧能有效避免内存浪费,提升性能。循环数组是静态实现中最实用的方法,适合嵌入式或性能敏感场景。
基本上就这些,核心是维护好前后指针与边界判断。









