用类实现的队列

Question

我最近来排队数据结构。 为了练习和学习新东西，我决定在没有STL库的情况下实现它。 问题是，我很难分辨出典型数组和队列之间的区别。

我定义了简单的类

class Queue{

public:

    Queue();
    Queue(int);


    void enqueue(int);
    int dequeue();
    int  first_out() ;
    int  last_out() ;
    bool isEmpty();
    bool isFull();

private:

    int current;
    int maxi;
    int *arr;
    int frontt;
    int rear;

};

它的构造函数

Queue::Queue(int maxo){
    this -> current = 0;
    this -> maxi = maxo;
    this -> arr = new int[maxi];
    this -> frontt = 0;
    this -> rear = 0;
}

enqueue方法，当它尝试访问大于最大索引的索引时，该方法重新分配内部的数组。

void Queue::enqueue(int a){
    if( this -> rear == this -> maxi){

        int *temp;
        int tmp = maxi;
        while( this -> rear >= this -> maxi){
            this -> maxi *= 2;
        }
        temp = new int[maxi];
        for( int i = 0; i < tmp ; i++){
            temp[i]=arr[i];
        }
        rear = maxi;
        delete[] arr;
        arr = temp;

    }
    this -> arr[rear++] = a;


}

出队哪个增量前索引。

int Queue::dequeue(){



return arr[frontt++];

    }
    int Queue::first_out(){

        return arr[frontt];

    }

    int Queue::last_out(){

        return arr[rear-1];

    }

    bool Queue::isEmpty(){

        if( this -> frontt == this -> rear){
            cout << "Queue is empty" << endl;
            return 1;
        }
        return 0;
    }
    bool Queue::isFull(){

        if( this -> frontt == (this -> rear+1) % this -> maxi){


            return 1;

        }
        return 0;
    }

主要功能测试

Queue tst(5);
    cout << "Write numbers" << endl;
    int n;
    while( cin >> n){
        tst.enqueue(n);
    }
    tst.dequeue();
    cout << "The firt out element is " << tst.first_out() << endl;
    cout << "The last out element is " << tst.last_out() << endl;
    return 0;

我的问题很琐碎。 这是如何实现队列？ 我能理解它吗，因为队列只是值的生成器/迭代器？ 为什么要使用队列而不是数组呢？ 另外，圆形队列的要点是什么？

感谢您的回答。

Answer 1

至少在C和C ++中，数组是用具体术语定义的。 具体来说，它是根据内存布局（连续内存位置的对象）定义的。 您如何使用它，如何使用它等等，完全取决于该定义。

队列的定义更加抽象：它必须支持几个特定的​​操作（添加和检索项目）以及两者之间的顺序关系（先进先出）。 通常还会提供一些辅助操作，例如检查队列是否为空或检查队列的当前大小（但通常不将其视为定义的一部分）。

您当然可以使用数组来实现队列。 您也可以使用链接列表。 虽然它可能没有了一大堆的道理，你也可以使用二叉树，多路树，混合如阵列，或基本的链表其他任何你能想到的，只要它支持所需的操作。

朝另一个方向发展，您不仅可以使用数组来实现队列，而且可以实现堆栈，双端队列，堆/优先级队列，循环缓冲区或任意数量的其他抽象。

至于您的特定问题：“这是如何实现队列”？ 我一般地说，不。 仅举一个例子，您就忽略了三巨头的法则，因此分配，复制和销毁对您的队列实际上并不起作用（但是您并未阻止分配或复制）。 您还使用了new[]来分配队列的空间，该空间在分配后立即将对象构造到该空间中。 对于像int这样的原始对象队列来说，这很好，但是通常来说并不是那么好。 同样，您的队列可以打印出一条消息以响应isEmpty() 。 假设它完全存在， isEmpty应该只返回一个值以指示队列是否为空-如果需要打印的消息，则应由其他代码处理。