c++怎么实现一个队列(queue)_c++手动实现队列结构教程-C++-PHP中文网

c++怎么实现一个队列(queue)_c++手动实现队列结构教程

穿越時空

发布： 2025-10-18 23:27:01

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使用循环数组实现C++队列，定义包含front、rear、capacity和count的Queue类，通过enqueue和dequeue实现入队出队操作，利用取模运算实现循环特性，count区分空满状态，确保FIFO顺序，并在析构函数中释放动态数组内存。

c++怎么实现一个队列(queue)_c++手动实现队列结构教程

在C++中手动实现一个队列，可以通过数组或链表来完成。下面以循环数组方式实现一个基础但完整的队列结构，支持常见操作：入队（enqueue）、出队（dequeue）、判空、判满、获取队头元素等。

1. 队列的基本原理

队列是一种“先进先出”（FIFO）的数据结构。有两个指针：

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

使用循环数组可以更高效地利用空间，避免频繁移动数据。

2. 定义队列类

#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
int capacity;       // 队列最大容量
int count;          // 当前元素个数</p><p>public:
// 构造函数
Queue(int size = 10) {
arr = new int[size];
capacity = size;
front = 0;
rear = 0;
count = 0;
}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 析构函数
~Queue() {
    delete[] arr;
}

// 入队
void enqueue(int value) {
    if (isFull()) {
        cout << "队列已满，无法入队！\n";
        return;
    }
    arr[rear] = value;
    rear = (rear + 1) % capacity;
    count++;
}

// 出队
void dequeue() {
    if (isEmpty()) {
        cout << "队列为空，无法出队！\n";
        return;
    }
    front = (front + 1) % capacity;
    count--;
}

// 获取队头元素
int getFront() {
    if (isEmpty()) {
        throw runtime_error("队列为空！");
    }
    return arr[front];
}

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

// 判断是否已满
bool isFull() {
    return count == capacity;
}

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

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};

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3. 使用示例

下面是一个简单的测试代码，演示如何使用这个队列：

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 << "队头元素：" << q.getFront() << endl;  // 输出 10
cout << "当前大小：" << q.size() << endl;      // 输出 3

q.dequeue();
cout << "出队后队头：" << q.getFront() << endl; // 输出 20

q.enqueue(40);
q.enqueue(50);
q.enqueue(60);  // 触发队满提示

while (!q.isEmpty()) {
    cout << "出队：" << q.getFront() << endl;
    q.dequeue();
}

return 0;

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}