队列类模板

队列类模板

队列是只能向一端添加元素，从另一端删除元素的线性群体

队列的基本状态

• 队空
• 队满
• 一般状态

队空

• 队列中没有元素（以数组容纳的队列为例）

队满

• 队列中元素个数达到上限（以数组容纳的队列为例）

 

一般状态

• 队列中有元素，但未达到队满状态（以数组容纳的队列为例）

循环队列

• 在想象中将数组弯曲成环形，元素出队时，后继元素不移动，每当队尾达到数组最后一个元素时，便再回到数组开头。

//Queue.h
#ifndef QUEUE_H
#define QUEUE_H
#include <cassert>
//类模板的定义
template <class T, int SIZE = 50>
class Queue {
private:
    int front, rear, count; //队头指针、队尾指针、元素个数
    T list[SIZE];   //队列元素数组
public:
    Queue();          //构造函数，初始化队头指针、队尾指针、元素个数
    void insert(const T &item); //新元素入队
    T remove(); //元素出队
    void clear();   //清空队列
    const T &getFront() const;  //访问队首元素
    //测试队列状态
    int getLength() const;//求队列长度
    bool isEmpty() const;//判断队列空否
    bool isFull() const;//判断队列满否
};
//构造函数，初始化队头指针、队尾指针、元素个数
template <class T, int SIZE>
Queue<T, SIZE>::Queue() : front(0), rear(0), count(0) { }

template <class T, int SIZE>
void Queue<T, SIZE>::insert (const T& item) {//向队尾插入元素
    assert(count != SIZE);
    count++;    //元素个数增1
    list[rear] = item;  //向队尾插入元素
    rear = (rear + 1) % SIZE;   //队尾指针增1，用取余运算实现循环队列
}
template <class T, int SIZE> T Queue<T, SIZE>::remove() {   
    assert(count != 0);
    int temp = front;   //记录下原先的队首指针
    count--;        //元素个数自减
    front = (front + 1) % SIZE;//队首指针增1。取余以实现循环队列
    return list[temp];  //返回首元素值
}
template <class T, int SIZE>
const T &Queue<T, SIZE>::getFront() const { 
    return list[front];
}
template <class T, int SIZE>
int Queue<T, SIZE>::getLength() const { //返回队列元素个数
    return count;
}

template <class T, int SIZE>
bool Queue<T, SIZE>::isEmpty() const {  //测试队空否
    return count == 0;
}
template <class T, int SIZE>
bool Queue<T, SIZE>::isFull() const {   //测试队满否
    return count == SIZE;
}
template <class T, int SIZE>
void Queue<T, SIZE>::clear() {  //清空队列
    count = 0;
    front = 0; 
    rear = 0; 
}
#endif  //QUEUE_H