请详细介绍C加加的环形队列,并且基于链表实现环形队列代码
时间: 2024-02-27 22:57:09 浏览: 78
C++的环形队列是一种数据结构,它可以在队列的两端进行插入和删除操作,并且队列的大小可以动态改变。它的实现基于循环数组,可以有效地解决队列操作中的元素移动问题。
环形队列的实现主要涉及以下几个方面:
1. 队列的定义
队列应该包括三个部分,即数据部分、头指针head和尾指针tail。head指向队头元素,tail指向队尾元素。
2. 队列的初始化
队列初始化时需要为队列分配一定的内存空间,并将头指针和尾指针都指向队列的第一个元素。
3. 入队操作
当有新元素要加入队列时,需要将新元素插入到tail指针的后面,并将tail指针向后移动一位。如果队列已满,需要特殊处理。
4. 出队操作
当需要删除队头元素时,需要将head指针指向下一个元素,并将原来的head节点删除。如果队列为空,需要特殊处理。
5. 队列大小的动态改变
当队列已满时,需要动态地扩展队列的大小。可以使用realloc()函数重新分配内存空间,并将原来的数据复制到新的内存空间中。
下面是基于链表实现环形队列的代码示例:
```C++
#include<iostream>
using namespace std;
//链表节点
struct Node {
int data;
Node* next;
};
//链表实现的环形队列
class Queue {
public:
Queue() {
//队列初始化
head = tail = nullptr;
size = 0;
}
~Queue() {
//队列销毁
Node* p = head;
while (p) {
Node* q = p;
p = p->next;
delete q;
}
}
//入队操作
void Enqueue(int value) {
Node* node = new Node;
node->data = value;
if (IsEmpty()) {
head = tail = node;
}
else {
tail->next = node;
tail = node;
}
//队列大小加1
size++;
}
//出队操作
int Dequeue() {
if (IsEmpty()) {
return -1;
}
else {
int value = head->data;
Node* p = head;
head = head->next;
delete p;
//队列大小减1
size--;
return value;
}
}
//判断队列是否为空
bool IsEmpty() {
return head == nullptr;
}
//获取队列大小
int GetSize() {
return size;
}
private:
Node* head; //队头指针
Node* tail; //队尾指针
int size; //队列大小
};
int main() {
Queue q;
q.Enqueue(1);
q.Enqueue(2);
q.Enqueue(3);
cout << "队列大小为:" << q.GetSize() << endl;
cout << "队头元素为:" << q.Dequeue() << endl;
cout << "队头元素为:" << q.Dequeue() << endl;
cout << "队列大小为:" << q.GetSize() << endl;
q.Enqueue(4);
cout << "队列大小为:" << q.GetSize() << endl;
cout << "队头元素为:" << q.Dequeue() << endl;
cout << "队头元素为:" << q.Dequeue() << endl;
cout << "队列大小为:" << q.GetSize() << endl;
return 0;
}
```
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