详解数据结构C语言实现之循环队列

2020-01-26 14:29:42

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供稿：网友

本文讲的是循环队列，首先我们必须明白下面几个问题

循环队列的基础知识

1.循环队列需要几个参数来确定

循环队列需要2个参数，front和rear

2.循环队列各个参数的含义

（1）队列初始化时，front和rear值都为零；

（2）当队列不为空时，front指向队列的第一个元素，rear指向队列最后一个元素的下一个位置；

（3）当队列为空时，front与rear的值相等，但不一定为零；

3.循环队列入队的伪算法

（1）把值存在rear所在的位置；

（2）rear=（rear+1）%maxsize ，其中maxsize代表数组的长度；

程序代码：

bool Enqueue(PQUEUE Q, int val) {   if(FullQueue(Q))     return false;   else   {     Q->pBase[Q->rear]=val;     Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize;     return true;   } }

4.循环队列出队的伪算法

（1）先保存出队的值；

（2）front=（front+1）%maxsize ，其中maxsize代表数组的长度；

程序代码：

bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val) {   if(EmptyQueue(Q))   {     return false;   }   else   {     *val=Q->pBase[Q->front];     Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize;     return true;   } }

5.如何判断循环队列是否为空

if（front==rear）

队列空；

else

队列不空；

bool EmptyQueue(PQUEUE Q) {   if(Q->front==Q->rear)  //判断是否为空     return true;   else     return false; }

6.如何判断循环队列是否为满

这个问题比较复杂，假设数组的存数空间为7，此时已经存放1，a，5,7,22,90六个元素了，如果在往数组中添加一个元素，则rear=front；此时，队列满与队列空的判断条件front=rear相同，这样的话我们就不能判断队列到底是空还是满了；

解决这个问题有两个办法：

一是增加一个参数，用来记录数组中当前元素的个数；

第二个办法是，少用一个存储空间，也就是数组的最后一个存数空间不用，当（rear+1）%maxsiz=front时，队列满；

bool FullQueue(PQUEUE Q) {   if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize)  //判断循环链表是否满，留一个预留空间不用     return true;   else     return false; }

附录：

queue.h文件代码：

#ifndef __QUEUE_H_ #define __QUEUE_H_ typedef struct queue  {   int *pBase;   int front;  //指向队列第一个元素   int rear;  //指向队列最后一个元素的下一个元素   int maxsize; //循环队列的最大存储空间 }QUEUE,*PQUEUE;  void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize); void TraverseQueue(PQUEUE Q); bool FullQueue(PQUEUE Q); bool EmptyQueue(PQUEUE Q); bool Enqueue(PQUEUE Q, int val); bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val); #endif

queue.c文件代码：

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include"malloc.h" #include"queue.h" /*********************************************** Function: Create a empty stack; ************************************************/ void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize) {   Q->pBase=(int *)malloc(sizeof(int)*maxsize);   if(NULL==Q->pBase)   {     printf("Memory allocation failure");     exit(-1);    //退出程序   }   Q->front=0;     //初始化参数   Q->rear=0;   Q->maxsize=maxsize; } /*********************************************** Function: Print the stack element; ************************************************/ void TraverseQueue(PQUEUE Q) {   int i=Q->front;   printf("队中的元素是:/n");   while(i%Q->maxsize!=Q->rear)   {     printf("%d ",Q->pBase[i]);     i++;   }   printf("/n"); } bool FullQueue(PQUEUE Q) {   if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize)  //判断循环链表是否满，留一个预留空间不用     return true;   else     return false; } bool EmptyQueue(PQUEUE Q) {   if(Q->front==Q->rear)  //判断是否为空     return true;   else     return false; } bool Enqueue(PQUEUE Q, int val) {   if(FullQueue(Q))     return false;   else   {     Q->pBase[Q->rear]=val;     Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize;     return true;   } }  bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val) {   if(EmptyQueue(Q))   {     return false;   }   else   {     *val=Q->pBase[Q->front];     Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize;     return true;   } }

以上就是C语言实现循环队列的全部内容，对于学习数据结构与算法的研究有所帮助,有需要的朋友可以参考下。

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