循环队列

本文详细介绍了循环队列的概念,旨在解决顺序队列中由于假溢出导致的空间浪费问题。通过循环队列的设计,使得队列在满状态时仍能有效利用空间。同时,探讨了判断队列是否为空或已满的不同方法,包括使用取模运算和设置标志量。文章总结了循环队列的入队、出队操作以及队空、队满的判断条件。

队列“假溢出”情况

在队列的顺序存储结构中,用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素,如一维数组Queue[MAXSIZE]。
此外,由于队头和队尾的位置都是动态变化的,因此需要附设两个指针front和rear,分别指示队头元素和队尾元素在数组中的位置。
初始化队列时,令front=rear=0(如下图所示)。
图一
入队时,直接将新元素送到尾指针rear所指的单元,然后将尾指针加1;出队时,直接取出队头指针front所指的元素,然后头指针加1(如下图所示)。
图二
显然,在非空顺序队列中,队头指针始终指向当前的队头元素,而队尾元素始终指向真正队尾元素的下一个单元。

当rear==MAXSIZE时,认为队满。但此时不一定是真的队满。因为随着部分元素的出队,数组前面会出现一些空单元(如下图所示)。
但由于只能在队尾入队,使得前面空单元无法使用。此时再入队,就会造成一种尾指针溢出,但是队列其实不是真的已满的现象(如下图所示)。这种现象称为假溢出。真正队满的条件应该是rear-front==MAXSIZE。因此引出了循环队列的出现。
图三

循环队列

为了解决假溢出现象并使队列空间得到充分利用,一个巧妙的方法就是将顺序队列的数组看成一个环状的空间,即规定最后一个单元的后继为第一个单元,我们形

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