构建队列，数组版本

Posted 2020-10-04 Stphen糖

队列作为基本的数据结构，是每个coder所必须掌握的。

队列在逻辑上就像是一条打饭的长队，排在前面的先打到饭（先进先出）。

这里用一个数组用以构造一个队列，并设置两个指向，head指向队首，tail指向队尾，初始状态是head与tail指向同一位置（队列为空）

队列有两个操作：入队与出队。

1.入队：对比打饭排队的场景，新来的人排在后面，这是队尾tail需向后移一位。

2.出队：已经打好饭的人就可以出去了，这时队头也需向后移一位，让后面的人成为队头。

注意：

当head与tail都移到数组末端，又该如何？

数组虽然在逻辑上已经为空，但是已经没有办法再入队了！

所以我们需要拿出地圆思想，把该数组看做一个没有首尾限制的空间，即数组最后一位的下一位就是第一位（如何让head与tail从数组尾部变为首部？取余操作即可）。

那么队列如果满了该如何判别：tail后一位指向若是head，那么就为满（因为head之后，tail之前的空间此时都已被占用，这两段空间是相连的）

代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

//队列数组 
/*队列数组优化方案： 
    为保证数组空间被充分利用，可不遵守数组的首末位置为队列的首末位置
    而是设置首末端指向：head，tail；将数组看做一个首末相连的空间 
    head指向的便是队列头部，tail指向尾部
    若head与tail指向同一位置，那么说明队列为空
    若head在tail前一个位置，说明队列已满 
*/
int a[10];
int head = 0;
int tail = 0; 

void insert(int value){
    int temp = (tail+1)%10;
    if(temp==head){
        throw "queue full error";
    }
    a[tail]=value;
    tail=temp;
}

int dequeue(){
    if(tail == head){
        throw "queue empty error";
    }
    int value = a[head];
    head = (head+1)%10;
    return value;
}

int main(){
    while(1){
        cout<<"这里是一个队列结构，1.入队，2.出队"<<endl<<"请输入：";
        int select;
        cin>>select;
        if(select==1){
            cout<<"请输入入队值：";
            int value;
            cin>>value;
            insert(value);
        } else{
            cout<<"队首为："<<dequeue()<<endl;
        }
    }
    return 0;
}