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请完成以下队列类的实现:(请注意数组实现应该为循环数组)
enum ErrorCode
{
success,
underflow,
overflow
};
const int maxQueue = 100;
template <class QueueEntry>
class MyQueue
{
public:
MyQueue();
bool empty() const; // 判断队列是否为空
ErrorCode append(const QueueEntry &item); // 入队操作
ErrorCode serve();// 出队操作
ErrorCode retrieve(QueueEntry &item) const; // 获取队头元素
bool full() const; // 判断队列是否已满
int size() const; // 获取队列已有元素个数
void clear(); // 清除队列所有元素
ErrorCode retrieve_and_serve(QueueEntry &item); // 获取队头元素并出队
private:
int front; // 队头下标
int rear; // 队尾下标
QueueEntry entry[100]; // 队列容器
};
解题思路:
实现循环数组
Circular arrays(循环数组)
将数组设想为一个循环的,而非线性的; 用两个下标front和rear记录队头和队尾位置; 添加元素时,rear右移,将元素置于rear位置。当rear等于max时(last index), rear 置 0. 元素出队时,删除位于front位置的元素,然后front右移. 当front 等于 max时, 置 front 为 0。
Boundary conditions
问题:无法区分满队列与空队列。
解决方法:
1. 在数组中空一个位置;
2. 使用一个布尔量表示队列是否满。当rear刚好到达front之前时,置 此标志为true.
3. 使用一个计数器( counter)以记录队列中的元素个数。
此处代码采用第一种解决办法:
1.front始终指向队列第一个元素,即总是放着东西的;
rear始终指向队列的下一个位置,即总是空着的;
2.假设数组开到100,那么队列满时,实际长度为99,判断为满:(rear + 1) % 100 == front
判断为空:front==rear
3.当排到数组尾部,要跳到头部来继续进行循环。
实现代码:
enum ErrorCode { success, underflow, overflow }; const int maxQueue = 100; template <class QueueEntry> class MyQueue { public: MyQueue(); bool empty() const; ErrorCode append(const QueueEntry &item); ErrorCode serve(); ErrorCode retrieve(QueueEntry &item) const; bool full() const; int size() const; void clear(); ErrorCode retrieve_and_serve(QueueEntry &item); private: int front; int rear; QueueEntry entry[100]; }; template <class QueueEntry> MyQueue<QueueEntry>::MyQueue() { //初始化 front = rear = 0; } template <class QueueEntry> bool MyQueue<QueueEntry>:: empty() const { //判断队列是否为空 if (front == rear) return true; else return false; } template <class QueueEntry> ErrorCode MyQueue<QueueEntry>::append(const QueueEntry &item) {//入队 if (full()) { return overflow; } else { entry[rear] = item; rear++; if (rear == 100) rear = 0;//从数组头部继续进行循环 return success; } } template <class QueueEntry> ErrorCode MyQueue<QueueEntry>::serve() { //出队 if (empty()) { return underflow; } else { front++; if (front == 100) front = 0; return success; } } template <class QueueEntry> ErrorCode MyQueue<QueueEntry>::retrieve(QueueEntry &item) const { //取队头 if (empty()) { return underflow; } else { item = entry[front]; return success; } } template <class QueueEntry> bool MyQueue<QueueEntry>::full() const { //判断队列是否已满 if ((rear + 1) % 100 == front) return true; else return false; } template <class QueueEntry> int MyQueue<QueueEntry>::size() const { //判断队的长度 if (front <= rear) { return (rear - front); } else { return (100 - front + rear); } } template <class QueueEntry> void MyQueue<QueueEntry>::clear() { //清除队列 rear = front = 0; } template <class QueueEntry> ErrorCode MyQueue<QueueEntry>::retrieve_and_serve(QueueEntry &item) {//取队头并出队 ErrorCode flag; flag = retrieve(item); serve(); return flag; }
(本博文或多或少参考过其他网上资料,但时间已久忘记当初的参考了,在此对他们表示感谢!)
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原文地址:http://www.cnblogs.com/zengyh-1900/p/4064287.html