详解数据结构C语言实现之循环队列

Gretel ·

更新时间:2024-11-15

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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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