C++之泛型编程---有限双端队列结构容器

本就是菜鸟何必心太浮2024-05-08 21:23

引言

为了解决工业领域代码容器的通用化，可以考虑C++里的泛型编程概念。假设一个场景需要实时保存最近的n个数据并按照顺序依次处理时，就需要定义一种新的容器来满足要求。当容器不满时，添加数据直接到队尾，当容器数据已经为n个时，需要先删除头，再在队尾插入新元素，以此来不断的保证数据的顺序n个有效。

方案实现

对于C++泛型编程的基础知识可以参考下面两个博客链接

C++之泛型编程-CSDN博客

C++刷题基础知识（栈、队列、hash、STL、基础函数等）---持续更新_c++刷题常用数据结构及方法-CSDN博客

传统的数据结构一般都是指定结构模式的，这样定义数据格式的方式是特定化的，只能应用在特定的系统中，不能实现模块的高度化重用。为了解决这样的问题，通过利用C++泛型编程技术重新定义声明泛型容器结构，以此来做到模块的重复利用，提高软件的代码重用性和框架的适配性。

通过设计有限大小的双端队列容器（LDQC）可以很好地解决上述问题，根据进出队列的模式不同，可以分为先进先出（FIFO）和先进后出(FILO)两种数据传输过程，因此该容器主要包括6大功能函数：数据入队头（enqueuefront）、数据入队尾（enqueuelast）、取队头数据（dequeuefront）、取队尾数据（dequeuelast）、判断容器是否为空（isempty）、容器清空（clear）。其数据流向示意图如图1。

图1 LDQC结构示意图

代码如下：

复制代码

template <typename T>    //泛型声明
class VectorQueue {

public:
    std::deque<T> data;    //声明队列容器
    size_t maxSize;        //声明最大长度
    VectorQueue(size_t size) : maxSize(size) {}

    bool enqueue(const T& value) {
        if (data.size() >= maxSize) {  //判断长度大于等于指定的n时进行先删除在添加
            dequeue();
        }
        data.push_back(value);  //添加队尾元素
        return true;
    }

    bool dequeue() {
        if (data.empty()) {
            return true;
        }
        data.erase(data.begin()); //删除队头元素
        return true;
    }

    bool isEmpty() const {
        return data.empty();
    }

    bool isFull() const {
        return data.size() == maxSize;
    }
};