顺序循环队列和链式队列的类定义和实现（C++）.docx

### 顺序循环队列与链式队列的类定义及实现 #### 一、顺序循环队列 **1. 概述** 顺序循环队列是一种特殊的队列结构，它使用固定大小的数组来存储队列中的元素，并通过前端指针（`front`）和后端指针（`rear`）来追踪队列中元素的位置。这种队列的一个显著特点是当后端指针到达数组末尾时可以“循环”到数组开头，从而避免了不必要的数组移动操作。 **2. 类定义** 根据给定的代码片段，我们可以看到`Cirqueue`类用于定义一个顺序循环队列，该类包含了以下成员变量： - `int front`: 队列头部的位置指示器。 - `int rear`: 队列尾部的位置指示器。 - `int count`: 当前队列中元素的数量。 - `datatype data[QueueSize]`: 存储队列元素的数组。 此外，类还定义了以下成员函数： - `Cirqueue()`: 构造函数，初始化队列。 - `bool queueEmpty()`: 判断队列是否为空。 - `bool queueFull()`: 判断队列是否已满。 - `int QueueLength()`: 返回当前队列中元素的数量。 - `datatype queueFront()`: 获取队列头部的元素。 - `void enqueue(datatype)`: 将元素添加到队列尾部。 - `datatype dequeue()`: 从队列头部移除并返回一个元素。 **3. 实现** 在`Queue1.cpp`文件中，提供了上述成员函数的具体实现。例如，在构造函数中，队列被初始化为空状态；在`enqueue()`函数中，如果队列未满，则将新元素插入队尾，并更新`rear`指针和元素计数；而在`dequeue()`函数中，如果队列非空，则移除队首元素，并更新`front`指针。 #### 二、链式队列 **1. 概述** 链式队列使用链表作为基础数据结构，其中每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链式队列的优点在于它可以动态地调整大小，因此不会出现顺序队列中可能发生的“溢出”问题。链式队列通常有两个指针：`front`指向队列的第一个元素，`rear`指向队列的最后一个元素。 **2. 类定义** 虽然给出的文档中没有提供完整的链式队列类定义，但可以推测其基本框架如下： ```cpp struct QueueNode { datatype data; // 数据 QueueNode* next; // 指向下一个节点的指针 }; class LinkQueue { private: QueueNode* front; // 队列头部 QueueNode* rear; // 队列尾部 int count; // 元素数量 public: LinkQueue(); // 构造函数 bool is_empty(); // 判断队列是否为空 bool is_full(); // 判断队列是否已满（对于链式队列，这个函数通常不适用） int size(); // 返回队列中元素的数量 datatype front_data(); // 获取队列头部的数据 void enqueue(datatype); // 插入元素 datatype dequeue(); // 删除队首元素 }; ``` **3. 实现** 链式队列的实现主要依赖于节点的创建和删除操作。例如，在`enqueue()`方法中，会创建一个新的节点，并将其添加到队列尾部；在`dequeue()`方法中，会删除队列头部的节点，并更新`front`指针。 ### 总结 无论是顺序循环队列还是链式队列，它们都是实现队列这一抽象数据类型的不同方式。顺序循环队列适用于队列大小固定且预先知道的情况，而链式队列则更适用于队列大小不确定或动态变化的场景。理解这两种队列的工作原理和实现细节有助于更好地应用它们解决实际问题。