C++ 用数组模拟队列

在C++中，使用数组模拟队列通常涉及到两个主要的操作：入队（enqueue）和出队（dequeue）。由于数组是一个固定大小的数据结构，当使用数组模拟队列时，需要手动管理队列的头部和尾部位置。以下是使用数组模拟队列的一种简单实现方法：

#include <iostream>
#include <vector>class ArrayQueue {
private:std::vector<int> data; // 使用vector来动态管理数组的大小int front; // 队列头部的索引int rear;  // 队列尾部的索引int count; // 队列中元素的数量public:ArrayQueue() : front(0), rear(-1), count(0) {}// 入队操作bool enqueue(int value) {if (count == data.size()) {// 如果队列满了，需要扩容if (data.size() == 0 || rear == 0) {data.resize(data.size() * 2);} else {// 将队列元素向前移动，重新利用数组空间for (int i = front; i != rear + 1; ++i) {data[i - front] = data[i];}rear -= front;front = 0;}}data[++rear] = value;++count;return true;}// 出队操作bool dequeue() {if (count == 0) {std::cout << "Queue is empty" << std::endl;return false;}if (front == rear) {// 队列为空，重置front和rearfront = rear = 0;} else {++front;}--count;return true;}// 查看队首元素int frontValue() const {if (count == 0) {throw std::runtime_error("Queue is empty");}return data[front];}// 检查队列是否为空bool isEmpty() const {return count == 0;}// 获取队列的大小int size() const {return count;}
};int main() {ArrayQueue queue;queue.enqueue(1);queue.enqueue(2);queue.enqueue(3);std::cout << "Front value: " << queue.frontValue() << std::endl; // 输出队首元素queue.dequeue();std::cout << "Front value after dequeue: " << queue.frontValue() << std::endl;std::cout << "Queue size: " << queue.size() << std::endl; // 输出队列大小while (!queue.isEmpty()) {std::cout << "Dequeued: " << queue.frontValue() << std::endl;queue.dequeue();}return 0;
}

这个例子中，我们使用了 std::vector 来避免固定大小数组带来的限制，使得队列可以根据需要自动扩容。front 和 rear 分别指向队列的头部和尾部，count 记录队列中的元素数量。

请注意，当数组填满时，我们可以选择扩容数组或者将数组中的元素向前移动，以重新利用数组空间。在这个例子中，我们选择了后者，这样可以避免频繁的内存分配和复制操作。但是，这种方法要求数组的初始位置不为0，或者在移动元素后更新 front 和 rear 的值。