设计整数循环队列的基本运算程序python

设计一个整数循环队列的基本操作，如入队（enqueue）、出队（dequeue）和查看队首元素（front），以及判断队列是否为空（is_empty），在Python中可以这样实现：

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

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

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

    # 查看队首元素
    def front(self):
        if self.is_empty():
            return "No element in queue"
        return self.queue[(self.front + 1) % self.capacity]

    # 判断队列是否为空
    def is_empty(self):
        return self.front == -1 and self.rear == -1

# 使用示例
cq = CircularQueue(5)
cq.enqueue(1)
cq.enqueue(2)
cq.enqueue(3)
print(cq.front())  # 输出: 1
print(cq.dequeue())  # 输出: 1
print(cq.is_empty())  # 输出: False

在这个实现中，我们使用两个指针`front`和`rear`来表示队列的头和尾，当队列满时，新的元素会覆盖头部的元素，形成循环队列的特点。注意，这里是假设队列的最大容量是固定的。