队列原理

队列是一种先进先出的数据结构，是一种受限的线性结构，类似于生活中的排队。
结构体定义：
这里使用的是顺序存储，设立一个队首指针 front ，一个队尾指针 rear，分别指向队首和队尾元素。

typedef struct Queue
{
	int data[MAX];
	int front;
	int rear;
}Queue;

队列代码实现

遍历

遍历十分简单，因为是顺序存储，所以可以直接使用下标访问。

void printQueue(Queue* q)
{
	if (!q) return;

	for (int i = q->front; i < q->rear; i++)
	{
		cout << q->data[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}

入队

队列的入队是将数据插入到队列的尾部，然后进行尾指针加一就可以了。

bool enterQueue(Queue* q, int val)
{
	if (!q) return false;
	
	if (isFulll(q))
	{
		cout << "队列已满" << endl;
		return false;
	}

	q->data[q->rear++] = val;

	return true;
}

出队

队列的出队是删除队列首元素，这里的顺序存储有两种方式：
第一种是将首元素后面的数据往前移动，但是当数据量特别打的时候效率很低。
第二种是将首指针加一，效率很高，但是这样的方式会导致队列的存储空间越来越少。

bool deleteQueue(Queue* q, int & node)
{
	if (!q) return false;

	if (isEmpty(q))
	{
		cout << "队列为空" << endl;
		return false;
	}
	node = q->data[q->front];
	//第一种方法
	for (int i = q->front; i < q->rear - 1; i++)
	{
		q->data[i] = q->data[i + 1];
	}

	//第二种方法
	//q->front++;

	q->rear--;

	return true;
}

取首元素

int getHead(Queue * q)
{
	if (!q || isEmpty(q)) return 0;

	return q->data[q->front];
}

完整代码

#include <iostream>
using namespace std;

#define MAX 5	//队列长度

typedef struct Queue
{
	int data[MAX];
	int front;
	int rear;
}Queue;

//初始化
bool initQueue(Queue* q)
{
	if (!q) return false;
	q->front = q->rear = 0;
	return true;
}

//遍历
void printQueue(Queue* q)
{
	if (!q) return;

	for (int i = q->front; i < q->rear; i++)
	{
		cout << q->data[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}

//判断队列为空
bool isEmpty(Queue* q)
{
	if (!q) return false;

	if (q->rear ==  q->front)
	{
		return true;
	}
	return false;
}

//判断队列满
bool isFulll(Queue* q)
{
	if (!q) return false;

	if (q->rear - q->front == MAX)
	{
		return true;
	}

	return false;
}

//入队
bool enterQueue(Queue* q, int val)
{
	if (!q) return false;
	
	if (isFulll(q))
	{
		cout << "队列已满" << endl;
		return false;
	}

	q->data[q->rear++] = val;

	return true;
}

//出队
bool deleteQueue(Queue* q, int & node)
{
	if (!q) return false;

	if (isEmpty(q))
	{
		cout << "队列为空" << endl;
		return false;
	}
	node = q->data[q->front];
	//第一种方法
	for (int i = q->front; i < q->rear - 1; i++)
	{
		q->data[i] = q->data[i + 1];
	}

	//第二种方法
	//q->front++;

	q->rear--;

	return true;
}

//取首元素
int getHead(Queue * q)
{
	if (!q || isEmpty(q)) return 0;

	return q->data[q->front];
}

int main(void)
{
	Queue* q = new Queue;
	initQueue(q);

	cout << "插入5 10 15 20 25 30(队列长度为5)" << endl;
	for (int i = 1; i < 7; i++)
	{
		enterQueue(q, i * 5);
	}
	printQueue(q);
	cout << "队列首元素为：" << getHead(q) << endl;

	int node = 0;
	cout << "出队后" << endl;
	deleteQueue(q, node);
	cout << "出队的元素是：" << node << endl;
	printQueue(q);

	delete q;
	return 0;
}