实现循环队列的基本操作函数 以实现判断队列是否为满 是否为空 求队列元素个数 进队和出队等功能

实现循环队列的基本操作函数通常包括以下几个部分：

1. **初始化**：创建一个固定大小的数组来存储队列元素，设置两个指针`front`和`rear`分别表示队头和队尾。如果数组长度为`capacity`，则`front`初始值为0，`rear`初始值为-1（表示空队列）。

2. **判断队列是否为空（is_empty）**：当`front == rear`时，队列为空。

3. **判断队列是否已满（is_full）**：当`(rear + 1) % capacity == front`时，队列已满。这里的`%`是取模运算，用于处理循环队列。

4. **求队列元素个数（queue_size）**：对于非空队列，计算`rear - front`，然后取模`capacity`避免越界。若`front > rear`，说明队列实际元素个数为`capacity - (front - rear)`。

5. **入队（enqueue）**：
a. 如果队列不满，则将新元素存放在`arr[rear + 1]`位置，更新`rear`指针。
b. 若队列已满，则需要处理溢出情况：先移动`front`指针到下一个位置，直到找到一个空位置，然后插入新元素。

6. **出队（dequeue）**：
a. 首先检查队列是否为空，若为空则返回错误。
b. 删除并返回`arr[front]`，同时更新`front`指针移到下一个位置（若不是队尾）。

以下是用Python实现的一个简单的循环队列类示例：

class CircularQueue:
    def __init__(self, capacity):
        self.capacity = capacity
        self.queue = [None] * capacity
        self.front = self.rear = -1

    def is_empty(self):
        return self.front == self.rear

    def is_full(self):
        return (self.rear + 1) % self.capacity == self.front

    def queue_size(self):
        if self.is_empty():
            return 0
        else:
            return (self.rear - self.front + self.capacity) % self.capacity

    def enqueue(self, item):
        if self.is_full():
            print("Queue is full.")
            return
        if self.rear == -1:
            self.front = 0
        self.rear = (self.rear + 1) % self.capacity
        self.queue[self.rear] = item

    def dequeue(self):
        if self.is_empty():
            print("Queue is empty.")
            return None
        removed_item = self.queue[self.front]
        if self.front == self.rear:
            self.front = self.rear = -1
        else:
            self.front = (self.front + 1) % self.capacity
        return removed_item