队列（queue）是一种限定存取位置的线性变。他允许在表的一端插入，在另一端删除。这个和计算机调度策略中的先来先服务FCFS(First Come/First Served)是一样的。队列中可以插入的一端为队尾（rear），允许删除的一端称为队头（front）。

队列也分为两种，一种是用数组的存储表示，一种是基于链表的存储表示。

基于数组的存储表示的队列被称为顺序队列。其数据成员包括，一维数组elements用来存储数据，指针front和rear用来指示队尾队头的位置，maxSize是数组的最大长度。

从上边的图可以看出来，rear指针到指到数组最后一位时就不能继续往后添加元素，如果之前删除过元素，front指针前还有空闲的空间未被使用，造成空间的浪费。所以，使队列循环起来就可以使其最大限度的利用空间。

变成循环队列，为了避免越界，每次添加新元素时，尾指针需要加一后对堆长取余

即 rear = (rear+1)%maxSize;

删除元素也一样

front = (front+1)%maxSize;

为了区别于空队列，用(rear+1)%maxSize==front来判断是否队满，即队尾走到队头前一个位置即判定队满。再因为队尾所指的空间为最后一个元素的下一个位置，所以循环队列最多能存放maxSize-1个元素。

//queue.h
#ifndef _QUEUE_H
#define _QUEUE_H
#include
using namespace std;
const int maxSize = 50;
template
class Queue
{
public:
Queue(){};
~Queue(){};
virtual bool EnQueue(const T& x) = 0;
virtual bool DeQueue(T& x) = 0;
virtual bool getFront(T& x) = 0;
virtual bool IsEmpty()const = 0;
virtual bool IsFull()const = 0;
virtual int getSize()const = 0;
};
#endif

//main.cpp
#include
#include"queue.h"
template
class SeqQueue;
template
ostream& operator<< (ostream& out, SeqQueue& Q)//将友元函数声明在前可以避免其警告友元函数未声明
{
cout<<"front = "<<Q.front<<", rear = "<<Q.rear<<endl;
if(!Q.IsEmpty())
{
int i = Q.front;
while(i!=Q.rear)
{
cout<<Q.elements[i]<<" | ";
i = (++i)%maxSize;
}
}
return out;

}

template
class SeqQueue: public Queue
{
private:
int rear, front;
T *elements;
int maxSize;
public:
SeqQueue(int sz=10);//构造函数
~SeqQueue(){delete[] elements;}//析构函数
bool EnQueue(const T& x);//入队列
bool DeQueue(T& x);//出队列
bool getFront(T& x);//找队头
bool IsEmpty()const{return (this->rear==this->front) ? true : false;}//判空
bool IsFull()const{return ((this->rear+1)%this->maxSize==this->front) ? true : false;}//判满
int getSize()const{return(this->rear-this->front+this->maxSize)%this->maxSize;}//得队长
friend ostream& operator<<<>(ostream& out, SeqQueue& Q);
//void print();
};
/*template
void SeqQueue::print()
{
if(!this->IsEmpty())
{
int i = this->front;
while(i!=this->rear)
{
cout<elements[i]<<" | "; i = (++i)/this->maxSize;
}
}
}*/
template
bool SeqQueue::EnQueue(const T& x)
{
if(!this->IsFull())
{
this->elements[this->rear] = x;
this->rear = (this->rear+1)%this->maxSize;
return true;
}
return false;
}
template
bool SeqQueue::DeQueue(T& x)
{
if(!this->IsEmpty())
{
x = this->elements[this->front];
this->front = (this->front+1)%this->maxSize;
return true;
}
return false;
}
template
bool SeqQueue::getFront(T& x)
{
if(!this->IsEmpty())
{
x = this->elements[this->front];
return true;
}
return false;
}
template
SeqQueue::SeqQueue(int sz):front(0),rear(0),maxSize(sz)
{
this->elements = new T[maxSize];
assert(this->elements!=NULL);
}
int main()
{
SeqQueue Q(7);
for(int i=7; i>0; --i)
Q.EnQueue(i);
cout<=0; --i)
Q.DeQueue(q);
cout<<Q<<endl;
cout<<"Size = "<<Q.getSize()<<endl;
return 0;
}

运行结果