队列的C++实现（数组）——创建-进队-出队-返回队首元素-清空队列栈-处理队列

队列的数组实现，从队尾进入，对头删除。

队列长度用标志变量size，它是独立于front和rear的一个变量。size == 0，队列为空。size == capacity，满队列。

一、结点声明

struct Node{
        int Capacity;
        int Front;
        int Rear;
        int Size;
        int *Array;
    };
typedef struct Node Queue;

Capacity队列容量；Front，Rear为队列首元素和尾元素的数组下标；Size为当前队列大小；Array指向整形数组的指针，存放队列元素。

二、非空判断

int queue::isEmpty(Queue *Q)
{
    return Q->Size == 0;    //独立于Q->Rear和Q->Front存在的一个标志
}

三、满队列判断

int queue::isFull(Queue *Q)
{
    return (Q->Size == Q->Capacity );
}

四、创建队列

queue::Queue *queue::createQueue(int maxElements)
{
    cout << "Please input the value of maxElements: " << endl;
    scanf_s("%d", &maxElements);
    if (maxElements < minQueueSize)
    {
        cout << "The size of queue is too small!" << endl;
        return 0;
    }
    else
    {
        Queue *Q;
        Q = (Queue *)new(Queue);
        if (Q == NULL)
            cout << "Out of space!" << endl;
        Q->Array = new int[maxElements];
        if (Q->Array == NULL)
            cout << "Out of space!" << endl;

        Q->Capacity = maxElements;
        Q->Front = 1;
        Q->Rear = 1;   // Rear预初始化为1
        Q->Size = 0;   // 空队列标志
        makeEmpty(Q);
        return Q;
    }
}

五、清空队列

void queue::makeEmpty(Queue *Q)
{
    if (isEmpty(Q))
        cout << "Donnot need to makeEmpty the queue!" << endl;
    Q->Size = 0;   //  空队列标志，初始状态下标如下
    Q->Front = 1;  
    Q->Rear = 0;　　
}

六、循环队列实现

int queue::isCycle(int value, Queue *Q)
{
    if (++value == Q->Capacity)     //下标从0开始，故下标为Capacity，表示循环队列的第一个元素，即下标为0
        return 0;
    return value;     　　　　　　　　下标小于Capacity,可正常自增
}

七、进队列

queue::Queue *queue::enQueue(Queue *Q)
{
    if (isFull(Q))
        cout << " Full queue! " << endl;
    else
    {
        int x = 0;
        cout << "Please input the number to enQueue!" << endl;
        scanf_s("%d", &x);     // 取地址符
        Q->Size++;
        Q->Rear = isCycle(Q->Rear,Q);    // 循环队列自增
        Q->Array[Q->Rear] = x;
    }
    return Q;     // 满队列则返回原队列，未满则进入队列后返回该队列
}

八、返回队首元素

int queue::front(Queue *Q)
{
    return Q->Array[Q->Front];            //只返回队首元素，不出队列
}

九、出队列

queue::Queue *queue::deQueue(Queue *Q)
{
    if (isEmpty(Q))
        cout << "Empty queue! " << endl;
    else
    {
        cout << "The front element of queue is :" << Q->Array[Q->Front] << endl;
        Q->Front++;
        Q->Size--;   
    }
    return Q;
}

十、处理队列

void queue::disposeQueue(Queue *Q)
{
    while (!isEmpty(Q))
    {
        Q->Size = 0;    //循环终止条件
        free(Q->Array);
        free(Q);
    }
}