C++之泛型编程---有限双端队列结构容器

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:

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;
    }
};
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