不牺牲存储单元的循环队列

题目

循环队列中设置一个标志flag，当frontrear且flag0时为队空，当frontrear且flag1时为队满，实现相应的入队和出队算法并验证。

浅析

循环队列的底层是什么？

循环队列的底层是数组，所以我们需要在程序的一开始设置一个常量const用于保存我们的队列的最大容量。

const int QueueSize=5;

传统的循环队列是如何实现的？

传统的循环队列采取浪费最后一个存储空间的方式来进行实现。

核心就是对队列的容量取余数。

代码

ECirQueue.h

/*
*不牺牲尾端空间的循环队列
*特殊的循环队列
*/
#include<iostream>
using namespace std;

const int QueueSize=5;

class ECirQueue
{
private:
    /* data */
    // int data[QueueSize];    //队列的底层依然为数组
    // int front;              //队头指针
    // int rear;               //队尾指针
public:
    int data[QueueSize];    //队列的底层依然为数组
    int front;              //队头指针 假的队头
    int rear;               //队尾指针
    int flag;               //标志
    ECirQueue();
    ~ECirQueue();
    void EnQueue(int x);   //进队
    int DeQueue();         //出队，令队头元素出队
    int GetHead();         //取队头元素 不删除
    bool Empty();           //判断队列是否为空
    void PrintQueue();      //遍历输出Queue 排队顺序
};

ECirQueue.cpp

#include"ECirQueue.h"

ECirQueue::ECirQueue()
{
    rear=-1;
    this->rear=this->front;
    flag=0;
}

ECirQueue::~ECirQueue()
{
    cout<<"析构"<<endl;
}

void ECirQueue::EnQueue(int x)
{
    if(front==rear && flag==1)
    {
        cout<<"队列已满,无法继续插入元素"<<endl;
        return;
    }
    rear=(rear+1)%QueueSize;    //队尾指针 在循环下 后移+1
    cout<<"此时的rear="<<rear<<endl;
    cout<<"此时的front="<<front<<endl;
    cout<<"此时的flag="<<flag<<endl;
    cout<<"----------"<<endl;
    this->data[rear]=x;         //在队尾插入元素
    if(rear==front)
    {
        flag=1;
        cout<<"队列此时已满"<<endl;
    }
}

int ECirQueue::DeQueue()
{
    //判空
    if(front==rear && flag==0)
    {
        cout<<"队列为空，返回-1"<<endl;
        return -1;
    }
    front=(front+1)%QueueSize;  //队头指针 在循环下 后移+1
    cout<<"此时的rear="<<rear<<endl;
    cout<<"此时的front="<<front<<endl;
    cout<<"此时的flag="<<flag<<endl;
    if(front==rear)
    {
        cout<<"队列重新变为空"<<endl;
        flag=0;
    }
    return this->data[front];  //返回出队前的队头元素
}

int ECirQueue::GetHead()
{
    //判空
    if(front==rear && flag==0)
    {
        cout<<"队列为空，返回-1"<<endl;
        return -1;
    }
    return this->data[(front+1)%QueueSize];
}

void ECirQueue::PrintQueue()
{
    //判空
    if(front==rear && flag==0)
    {
        cout<<"队列为空"<<endl;
        return;
    }
    int size=0;
    int i=(front+1)%QueueSize;
    cout<<"i="<<i<<endl;
    cout<<"rear="<<rear<<endl;
    size=rear+1;
    if(front==rear && flag==1)
    {
        size=QueueSize;
        //i=0;
    }
    while(i<size)
    {
        cout<<data[i]<<" ";
        i++;
    }
    cout<<endl;
}

测试

main.cpp

#include"ECirQueue.h"

int main()
{
    ECirQueue c1;
    c1.PrintQueue();
    c1.EnQueue(1);
    c1.EnQueue(3);
    c1.EnQueue(2);
    c1.EnQueue(3);
    c1.EnQueue(4);
    c1.EnQueue(5);
    cout<<"遍历"<<endl;
    c1.PrintQueue();
    c1.EnQueue(6);
    c1.PrintQueue();
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"<<endl;
    c1.EnQueue(2);
    c1.EnQueue(3);
    c1.EnQueue(4);
    c1.EnQueue(5);
    c1.EnQueue(6);
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    cout<<"<<<<<>>>>>"<<endl;
    cout<<"队列出队："<<c1.DeQueue()<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

测试图片