Description
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
};
Problem Source: 第二周 5班
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！）