循环队列(线性)

队列遵循先进先出的原则,一般从队尾插入,从队头删除。指向队头的指针称为front,队尾指针为rear。(目的是为了方便插入和删除元素)

假设队列一共有五个元素,当没有元素的时候,front和rear指针都指向下标为0的位置。当有元素的时候,front指向队头,rear指向队尾元素的下一个位置。

顺序表的队列,当删除和插入几个元素后, 就会出现假溢出的情况。

假溢出:数组还有空闲的位置,但是数组末尾数组已经占用,再往后加,就会产生数组越界的错误。

所以提出了循环队列的概念。

 当rear指针指向第五个下标的时候,在插入一个数据,rear指针加加,就到了0下标的位置。

这时,判断队列满或者空的时候就不能单纯看rear和front指针的大小了。

判断方法:判空:front == rear     判满:front == (rear+1)%SIZE

SIZE是指数组的长度


代码如下:

头文件

#pragma once
#include <stdbool.h>
//顺序表实现环形队列
//环形的目的是为了提高出队的时间复杂度
//浪费一个单元不使用,是为了区分队满和队空#define SIZE 10
typedef struct SQueue
{int elem[SIZE];int front;//队头指针,第一个元素的下标int rear;//队尾指针,最后一个元素的下一个下标,当前可以存放数据的下标
}SQueue,*PSQueue;//初始化
void InitQueue(PSQueue ps);//入队
bool Push(PSQueue ps,int val);//获取队头的值,但不删除
bool GetTop(PSQueue ps,int *rtval);//获取队头的值,且删除
bool Pop(PSQueue ps,int *rtval);//判断队空
bool IsEmpty(PSQueue ps);bool Clear(PSQueue ps);bool Destroy(PSQueue ps);

cpp文件

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include "squeue.h"
//顺序表实现环形队列
//环形的目的是为了提高出队的时间复杂度
//浪费一个单元不使用,是为了区分队满和队空

void InitQueue(PSQueue ps)
{
    assert(ps != NULL);
    if(ps == NULL)
    {
    return ;
    }
    ps->front = 0;
    ps->rear = 0;
}

static bool IsFull(PSQueue ps)
{
    return (ps->rear+1)%SIZE == ps->front;
}
//入队
bool Push(PSQueue ps,int val)
{
    assert(PS != NULL);
    if(IsFull(ps))
    {
    return false;
    }
    ps->elem[ps->rear] = val;
    ps->rear = (ps->rear+1)%SIZE;

    return true;
}

//获取队头的值,但不删除
bool GetTop(PSQueue ps,int *rtval)
{
    assert(ps!= NULL);
    if(IsEmpty(ps))
    {
    return false;
    }
    if(rtval != NULL)
    {
    *rtval = ps->elem[ps->front];
    }

    return true;
}

//获取队头的值,且删除
bool Pop(PSQueue ps,int *rtval)
{
    GetTop(ps,rtval);
    ps->front = (ps->front+1)%SIZE;
    return true;
}

//判断队空
bool IsEmpty(PSQueue ps)
{
    return ps->front == ps->rear;
}

bool Clear(PSQueue ps)
{
    ps->front = 0;
    ps->rear = 0;
}

bool Destroy(PSQueue ps)
{
    Cleaar(ps);
}


主函数

#include <stdio.h>
#include "squeue.h"int main()
{SQueue ps;InitQueue(&ps);for(int i=0;i<15;i++){Push(&ps,i);}int tmp;while(!IsEmpty(&ps)){Pop(&ps,&tmp);printf("%d\n",tmp);}return 0;
}

 

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