队列（顺序存储）C++模板实现

队列：一端进行插入，另一端进行删除的线性结构，具有先进先出性。利用数组来实现队列将面临“假溢出”的情况，如下图所示：

front：永远指向队首元素，队首在本文中是允许删除元素的一端

rear：永远指向队尾元素，队尾在本文中是允许插入元素的一端

所以引出循环队列，循环队列简单来说就是当rear=n时，将rear指针修改为0。

上图可形象为下图：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
class Queue{
	private:
		int front; //指向队列首元素
		int rear; //指向队列尾元素的下一个地址
		int maxSize; //队列最大长度
		T *data; //保存队列元素的数组空间
		int num; //队列中的元素个数
	public:
		Queue(int max=10):maxSize(max){  //构造函数，初始化队列
			front=0;
			rear=0;
			num=0;
			data = new T[maxSize];
		}
		~Queue(){
			delete [] data;  //释放队列空间
		}
		void In(T x);  //向队列插入一个元素
		void Out();    //队尾元素出队
		T getFront() const;  //获得队首元素
		int getLength() const; //当前队列元素个数
		bool isFull() const;  //判断队列是否已满
		bool isEmpty() const; //判断队列是否为空
		void printAll() const; //打印队内元素
};

template <typename T>
void Queue<T>::In(T x){  //队尾插入一个元素
	data[rear]=x;
	rear=(rear+1)%maxSize;
	num++;
}

template <typename T>
void Queue<T>::Out(){   //队首元素出队
	front=(front+1)%maxSize;
	num--;
}

template <typename T>
T Queue<T>::getFront() const{  //获得队首元素
	return data[front];
}

template <typename T>
int Queue<T>::getLength()const{ //当前队列元素个数
	return num;
}

template <typename T>
bool Queue<T>::isFull()const{  //判断队列是否已满
	return num==maxSize;
}

template <typename T>
bool Queue<T>::isEmpty()const{ //判断队列是否为空
	return num==0;
}

template <typename T>
void Queue<T>::printAll() const{
	int p = front;
	int i=1;
	while(p!=rear){
		cout<<"第"<<i<<"元素:"<<data[p]<<endl;
		i++;
		p = (p+1)%maxSize;
	}
}

void main(){
	Queue<int> *a = new Queue<int>(5);
	cout<<"队列是否为空:"<<a->isEmpty()<<endl;  //判断队列是否为空，如果返回1则为空
	a->In(1);  //队尾插入一个元素值为1
	a->In(2);	//队尾插入一个元素值为2
	a->In(3);	//队尾插入一个元素值为3
	a->In(4);	//队尾插入一个元素值为4
	a->In(5);	//队尾插入一个元素值为5
	cout<<"队列是否已满:"<<a->isFull()<<endl;  //判断队列是否已满，如果返回1则表示队列已满
	cout<<"队列元素个数:"<<a->getLength()<<endl;
	a->Out();   //队首元素出队
	cout<<"队列元素个数:"<<a->getLength()<<endl<<endl;
	a->printAll();  //打印队内元素
}

运行结果：