数据结构之顺序队列（循环队列）

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本文深入讲解了循环队列的工作原理及其实现方式，探讨了如何通过牺牲一个存储空间的方法来解决队列满与空判断的问题，并提供了完整的C++实现代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

由于队列有元素出列，front就向后移动，所以队列前面的空间就空了出来。为了更合理的利用空间，人们想了一个办法：将队列的首尾相连接。这样当rear移动到LENGTH时，会再从0开始循环。那当什么时候队列满呢？当rear等于front的时候。可是队列为空的时候也是同样的条件，那不就没法判断了吗？又有人提出了这样的想法：牺牲一个存储空间，front前面不存数据，当rear在front前面的时候就是满了，如图：

当rear在front之前时，队列中剩余一个空间，有 LENGTH - 1个元素，所以rear也为LENGTH - 1。这时就算是队列满了。于是满的判断条件应为：(rear+1)%LENGTH == front 。

空的判断条件为 rear == front。

参考《数据结构》严蔚敏版

#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
#define MAXSIZE 150
typedef int ElemType;
typedef int status;
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef struct//定义循环队列的数据类型
{
    ElemType data[MAXSIZE];
    int front;//指向队头
    int rear;//指向队尾的下一位
} SqQueue;

status initQueue(SqQueue &que)//循环队列初始化
{
    que.rear=0;
    que.front=0;
    return OK;
}

status push(SqQueue &que,ElemType e)//入队列，即加到队尾
{
    if((que.rear+1)%MAXSIZE==que.front)
    {
        printf("this queue is full!\n");
        return ERROR;
    }
    que.data[que.rear]=e;
    que.rear=(que.rear+1)%MAXSIZE;
    return OK;
}

status pop(SqQueue &que)//循环队列删除队头元素
{
    if(que.rear==que.front)
    {
        return ERROR;
    }
    que.front=(que.front+1)%MAXSIZE;
    return OK;
}

status Empty(SqQueue que)//判断队列是否为空
{
    if(que.rear==que.front)
    {
        return OK;
    }
    return ERROR;
}

ElemType getTop(SqQueue que)//取得队首元素
{
    if(que.rear==que.front)
    {
        return ERROR;
    }
    return que.data[que.front];
}

int getlength(SqQueue que)//取得队列长度
{
    return (que.rear+MAXSIZE-que.front)%MAXSIZE;
}

status traverse(SqQueue que)//队列的遍历
{
    if(que.rear==que.front)
    {
        return ERROR;
    }
    int start=que.front;
    while(start!=que.rear)
    {
        printf("%d",que.data[start]);
        start=(start+1)%MAXSIZE;
    }
    return OK;
}

int main()
{
    SqQueue que;
    int tmp;
    initQueue(que);
    while(scanf("%d",&tmp)!=EOF)
    {
        push(que,tmp);
    }
    traverse(que);
    /*
    printf("\n");
    pop(que);
    pop(que);
    printf("%d %d %d\n",getTop(que),getlength(que),Empty(que));
    push(que,8);
    push(que,9);
     printf("************************\n");
    traverse(que);
     printf("(%d %d)%d %d %d\n",que.front,que.rear,getTop(que),getlength(que),Empty(que));
     */
    return 0;
}
/*
1 2 3 4 5 6
*/