循环队列的基本操作

最新推荐文章于 2025-03-25 22:15:05 发布
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#c语言 #数据结构 #visualstudio

本文介绍了有关循环队列的基本操作。

已经过调试没有很大问题。
如有错误，还请批评指正。

运行代码如下：

一、循环队列的定义：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXQSIZE 100//最大队列长度

typedef int QElemtype;
typedef int Status;

//循环队列表示
typedef struct
{
	QElemtype* base;//初始化的动态分配储存空间
	int front;//头指针，若队列不空，指向队头元素
	int rear;//尾指针，若队列不空，指向队尾元素的下一个位置
}SqQueue;

二、循环队列的基本操作：

//函数声明
Status InitQueue(SqQueue* Q);//构造一个空队列InitQueue(&Q)

int QueueLength(SqQueue Q);//返回队列元素个数，即队列长度QueueLength(Q)

Status EnQueue(SqQueue* Q, QElemtype e);//插入e为队列尾元素EnQueue(&Q, e)

Status DeQueue(SqQueue* Q, QElemtype* e);//删除队列头元素DeQueue(&Q, &e)

Status QueueEmpty(SqQueue* Q);//判断队列是否为空QueueEmpty(&Q)

Status ClearQueue(SqQueue* Q);//清空队列ClearQueue(&Q)

Status DestroyQueue(SqQueue* Q);//销毁队列DestroyQueue(&Q)

void QueueTraverse(SqQueue* Q, void(*visit)(QElemtype));//遍历函数，输出队列 
                                                        //QueueTraverse(&Q,Print)
void Print(QElemtype e);//visit

1、构造一个空队列：

/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：构造一个空队列
参数：1、队列指针
输出：OK、ERROR
*/
//构造一个空队列InitQueue(&Q)
Status InitQueue(SqQueue* Q)
{
	Q->base = (QElemtype*)malloc(sizeof(QElemtype) * MAXQSIZE);
	if (Q->base)
	{
		Q->front = Q->rear = 0;
	}
	else
	{
		return ERROR;
	}
	return OK;
}

2、返回队列元素个数，即队列长度：

/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：返回队列元素个数，即队列长度
参数：1、队列
输出：队列长度
*/
//返回队列元素个数，即队列长度QueueLength(Q)
int QueueLength(SqQueue Q)
{
	return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE;
}

3、插入e为队列尾元素：

/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：插入e为队列尾元素
参数：1、队列指针 2、元素
输出：OK、ERROR
*/
//插入e为队列尾元素EnQueue(&Q, e)
Status EnQueue(SqQueue* Q, QElemtype e)
{
	if ((Q->rear + 1) % MAXQSIZE == Q->front)//队列已满
	{
		return ERROR;
	}
	Q->base[Q->rear] = e;
	Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXQSIZE;
	return OK;
}

4、删除队列头元素

/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：删除队列头元素
参数：1、队列指针 2、元素
输出：OK、ERROR
*/
//删除队列头元素DeQueue(&Q, &e)
Status DeQueue(SqQueue* Q, QElemtype* e)
{
	if (Q->front == Q->rear)
	{
		return ERROR;
	}
	*e = Q->base[Q->front];
	Q->front = (Q->front + 1) % MAXQSIZE;
	return OK;
}

5、判断队列是否为空：

/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：判断队列是否为空
参数：1、队列指针
输出：TRUE、FALSE
*/
//判断队列是否为空QueueEmpty(&Q)
Status QueueEmpty(SqQueue* Q)
{
	if (Q->rear == Q->front)
	{
		return TRUE;
	}
	return FALSE;
}

6、清空队列：

/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：清空队列
参数：1、队列指针
输出：OK、ERROR
*/
//清空队列ClearQueue(&Q)
Status ClearQueue(SqQueue* Q)
{
	Q->front = Q->rear = 0;
	return OK;
}

7、销毁队列：

/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：销毁队列
参数：1、队列指针
输出：OK、ERROR
*/
//销毁队列DestroyQueue(&Q)
Status DestroyQueue(SqQueue* Q)
{
	if (Q->base)
	{
		free(Q->base);
	}
	Q->base = 0;
	Q->front = Q->rear = 0;
	return OK;
}

8、遍历函数，输出队列：

/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：遍历函数，输出队列
参数：1、队列指针 2、visit函数指针
输出：空
*/
//遍历函数，输出队列QueueTraverse(&Q,Print)
void QueueTraverse(SqQueue* Q, void(*visit)(QElemtype))
{
	int i = Q->front;
	while (i != Q->rear)
	{
		visit(Q->base[i]);
		i = (i + 1) % MAXQSIZE;
	}
	printf("\n");
}
void Print(QElemtype e)
{
	printf("%d ", e);
}

三、测试主程序

void menu()
{
	printf("**********************************************\n");
	printf("****** 1.创建循环队列    2.求队列长度   ******\n");
	printf("****** 3.插入队尾元素    4.删除队头元素 ******\n");
	printf("****** 5.判断是否为空    6.清空队列     ******\n");
	printf("****** 7.销毁队列        8.输出队列     ******\n");
	printf("****** 0.退出                           ******\n");
	printf("**********************************************\n");
}
int main()
{
	menu();
	SqQueue Q;
	QElemtype e = 0;
	int input = 1;
	while (input)
	{
		printf("请输入要执行的操作:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			if (InitQueue(&Q))
			{
				printf("创建成功！！！\n");
			}
			else
			{
				printf("创建失败~\n");
			}
			break;
		case 2:
			printf("队列的长度为：%d\n", QueueLength(Q));
			break;
		case 3:
			printf("请输入要插入的值:>");
			scanf("%d", &e);
			if (EnQueue(&Q, e))
			{
				printf("成功插入！！！\n");
			}
			else
			{
				printf("插入失败~\n");
			}
			break;
		case 4:
			if (DeQueue(&Q, &e))
			{
				printf("队列头元素删除成功！！！\n");
			}
			else
			{
				printf("队列为空~\n");
			}
			break;
		case 5:
			if (QueueEmpty(&Q))
			{
				printf("队列为空！！！\n");
			}
			else
			{
				printf("队列不为空！！！\n");
			}
			break;
		case 6:
			if (ClearQueue(&Q))
			{
				printf("清空成功！！！\n");
			}
			else
			{
				printf("清空失败~\n");
			}
			break;
		case 7:
			if (DestroyQueue(&Q))
			{
				printf("销毁成功！！！\n");
			}
			else
			{
				printf("销毁失败~\n");
			}
			break;
		case 8:
			printf("此时队列元素为：");
			QueueTraverse(&Q, Print);
			break;
		case 0:
			printf("退出成功！！！\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误~请重新输入！！！\n");
			break;
		}
	}
	system("pause");
	return 0;
}

C语言-循环队列基本操作
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    循环队列依靠取模运算，实现队列中数据元素的逻辑成环操作。其相比队列的顺序存储实现，可以避免“假溢出”的问题。 头文件声明 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* * 循环队列实现 */ //数据元素上限 #define MaxSize 50 //定义数据类型 typedef int ElemType; /*结构体定义*/ typedef struct SqQueue { ElemType
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### 关于循环队列基本操作的动态演示 对于理解复杂的算法和数据结构而言，可视化工具能够提供直观的帮助。针对循环队列这一特定的数据结构，在网络上存在多种资源可以帮助学习者更好地掌握其工作原理。 #### 插入元素 (Enqueue) 当执行插入操作时，如果`rear`指针的位置加1并对数组长度取模后的结果不等于`front`指针，则表示有可用空间用于插入新元素。此时会更新`rear=(rear+1)%MAXSIZE`并放置新的元素到该位置[^2]。 ```c bool EnQueue(Queue *Q, DataType x){ if ((Q->rear + 1) % MAXSIZE == Q->front){ // 判断队列是否已满 return false; } Q->data[(++Q->rear) % MAXSIZE] = x; // 将元素加入队尾 return true; } ``` #### 删除元素 (Dequeue) 移除最前面的元素意味着要移动`front`指针至下一个位置(`front=(front+1)%MAXSIZE`)，同时返回被删除的那个元素。需要注意的是，在此之前应该先验证队列不是空的状态[^3]。 ```c DataType DeQueue(Queue *Q){ if (Q->front == Q->rear){ // 检查队列是否为空 printf("Queue is empty\n"); exit(-1); } return Q->data[(++Q->front) % MAXSIZE]; // 返回并移除队头元素 } ``` 为了更生动形象地展示上述过程，推荐访问一些在线平台如[VisuAlgo](https://visualgo.net/en/), 它提供了丰富的交互式动画教程，涵盖了包括但不限于循环队列在内的众多经典数据结构及其操作方法。这些网站通常允许用户自定义输入参数，并实时观察每一步骤的变化情况，非常适合用来辅助教学和个人自学。
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