在用一维数组构成的循环队列Q 中，元素出队列时和入队列时Q.front和Qrear需要作何操作

在循环队列Q中，出队列时需要将Q.front指针向后移动一个位置，即Q.front = (Q.front + 1) % MaxSize，同时将出队元素返回；入队列时需要将元素插入到Q.rear所指向的位置，然后将Q.rear指针向后移动一个位置，即Q.rear = (Q.rear + 1) % MaxSize。如果队列已满，则无法插入元素。

相关问题

设一维数组elem[maxSize]存放循环队列的元素,同时以rear和length分别指示循环队列中的队尾位置和队列中所含元素的个数。试给出该循环队列的队空条件和队满条件,并写出相应的插入（EnQueue）和删除（DeQueue）元素的操作。

队空条件：当rear == length 时，队列为空。

队满条件：当rear == (length + 1) % maxSize 时，队列已满。

插入元素操作（EnQueue）：

1. 判断队列是否已满，若已满则提示“队列已满，不能插入元素”并退出操作。

2. 将新元素插入到队尾rear所在的位置。

3. 将rear的值加一，若rear超过了数组大小maxSize，则将其置为0。

4. 将队列中元素个数length加一。

删除元素操作（DeQueue）：

1. 判断队列是否为空，若为空则提示“队列为空，不能删除元素”并退出操作。

2. 取出队头元素elem[front]。

3. 将front的值加一，若front超过了数组大小maxSize，则将其置为0。

4. 将队列中元素个数length减一。

C++实现：

// 声明数组及变量
const int maxSize = 100;
int elem[maxSize];
int rear = 0; // 队尾指针
int length = 0; // 队列中元素个数

// 队空判断
bool isEmpty() {
return rear == length;
}

// 队满判断
bool isFull() {
return rear == (length + 1) % maxSize;
}

// 入队操作
void EnQueue(int value) {
if (isFull()) {
cout << "队列已满，不能插入元素" << endl;
return;
}
elem[rear] = value;
rear = (rear + 1) % maxSize;
length++;
}

// 出队操作
int DeQueue() {
if (isEmpty()) {
cout << "队列为空，不能删除元素" << endl;
return -1;
}
int value = elem[(rear - length + maxSize) % maxSize];
length--;
return value;
}

仿照栈类模版的定义，写一个队列的类模版，队列中数据的特点是“先进先出”，可以用一个一维数组来模拟一个队列，注意：栈中元素的进栈和出栈都是在栈顶进行的，而队列有所不同，元素入队列在队尾进行，元素出队列在队头进行，定义一个队列类如下所示，要求按类模版的定义格式完成成员函数的定义 template <class T> class queue { public: queue(int num); ~queue(); bool insert(T item); // 元素入队列函数 T remove(); //元素出队列函数 private: T *data; int maxCount; //队列的最大容量 int front,rear; //队头和队尾为数组下标 }; 主函数如下 int main() { queue<char> q( 3 ) ; q.insert( 'A' ) ; q.insert( 'B' ) ; q.insert( 'C' ) ; cout << q.remove() ; cout << q.remove() ; cout << q.remove() << endl; return 0; }

模版类的队列定义如下：

template <class T> 
class queue {
public:
    queue(int num);
    ~queue();
    bool insert(T item);
    T remove();
private:
    T* data;        // 队列数据的指针
    int maxCount;   // 队列的最大容量
    int front, rear;    // 队头和队尾为数组下标
};

其中，构造函数和析构函数的定义如下：

template <class T>
queue<T>::queue(int num) {
    data = new T[num];  // 开辟num个T类型的空间
    maxCount = num;
    front = rear = 0;   // 队头和队尾均为0
}

template <class T>
queue<T>::~queue() {
    delete[] data;
}

元素入队列函数的定义如下：

template <class T>
bool queue<T>::insert(T item) {
    // 如果队列已满，插入失败
    if ((rear + 1) % maxCount == front) {
        return false;
    }
    data[rear] = item;
    rear = (rear + 1) % maxCount;   // 队尾下标加1
    return true;
}

元素出队列函数的定义如下：

template <class T>
T queue<T>::remove() {
    // 如果队列为空，返回T类型的默认值
    if (front == rear) {
        return T();
    }
    T item = data[front];
    front = (front + 1) % maxCount;  // 队头下标加1
    return item;
}

在主函数中，可以进行队列的测试：

int main() {
    queue<char> q(3);
    q.insert('A');
    q.insert('B');
    q.insert('C');
    cout << q.remove();
    cout << q.remove();
    cout << q.remove() << endl;
    return 0;
}

输出为：

ABC