C++实现队列详解与循环队列概念

本资源是一份关于C++实现的队列（Queue）概念和编程技术的详细讲解文档，发布于2020年12月28日。队列是一种特殊的线性数据结构，它遵循先进先出（FIFO）的原则，即元素的添加（入队）和删除（出队）都是在特定的一端进行。队列的定义通常涉及到两个关键操作：队头（head）用于出队，队尾（tail）用于入队。 在C++中，队列的实现可以利用数组Q[m+1]，其中m为队列的最大容量。队列的内部结构包括head和tail两个指针，初始时它们都指向数组的起始位置，表示队列为空。队列的长度计算公式为L=tail-head。出队操作涉及将head指针加1，而入队操作则通过尾指针尾部递增完成。 值得注意的是，当尾指针达到数组的边界后再次指向起始位置（即tail=n+1），这种现象被称为“循环队列”或“伪溢出”。为避免这种情况，循环队列的设计策略是将数组视为一个首尾相连的环形区域，这样可以确保元素连续存储，不会因溢出而丢失数据。入队到循环队列的算法包括检查尾指针与头指针是否重合，若重合则表明队列已满，需进行溢出错误处理。 队列在实际应用中十分广泛，例如在分时系统中，如UNIX系统，当多用户同时请求计算机资源时，就需要使用队列来管理和调度，确保按顺序处理每个用户的请求。队列的特性使得它在操作系统、任务调度、消息传递等多个领域都有重要作用。理解并掌握队列的原理和实现方法对于程序员来说是至关重要的技能。