循环队列的基本操作——C语言

该博客详细介绍了循环队列的实现,包括初始化、判断队列是否为空、是否为满、入队、出队、取队首元素以及清空队列等操作。通过示例代码展示了如何在C语言中实现这些基本功能,并提供了主菜单供用户进行交互式的队列操作体验。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

/*
循环队列
队首指针 front	队尾指针 rear
1.初始化:front = 0 rear = 0
2.队列为空: front = rear
3.队满:(rear + 1) % MaxSize == front 
4.入队:将新元素插入rear位置,然后rear+1
5.出队:删除front所指的元素,然后加1并返回被删除元素
6.取队首元素:返回front指向的元素值 
*/

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

#define MaxSize 10 // 队列最大容量

typedef int DataType;	//队列中的元素类型
typedef struct Queue{
	DataType Queue[MaxSize];
	int front;
	int rear;
}Queue;

//初始化队列
void InitQueue(Queue *Q){
	Q->front=Q->rear=0;
} 

//判断队列是否为空
int IsEmpty(Queue *Q){
	if(Q->front== Q->rear){
		printf("队列为空!\n");
		return 1;
	}
	return 0;
} 

// 判断队列是否为满
int IsFull(Queue *Q){
	//尾指针+1追上队头指针,队列已满
	if((Q->rear +1)%MaxSize == Q->front){
		printf("队列已满!\n");
		return 1;
	} 
	return 0;
} 

// 入队操作
int EnQueue(Queue *Q,DataType e){
	if(IsFull(Q)){
		printf("队列已满,不能入队!\n");
		return  0;
	}
	Q->Queue[Q->rear] = e;
	Q->rear = (Q->rear+1)%MaxSize;	//重新设置队尾指针 
} 

// 出队操作
void DeQueue(Queue *Q,DataType *e){
	if(IsEmpty(Q)){
		printf("队列为空!\n");	
	}
	*e = Q->Queue[Q->front];
	Q->front = (Q->front+1)%MaxSize;	//重新设置队头指针 
} 


// 清空队列
void CleaQueue(Queue *Q){
	Q->front = Q->rear = 0;
} 

// 打印队列元素
void PrintQueue(Queue *Q){
	if(IsEmpty(Q)){
		printf("队列为空!\n");
	}
	else{
		int i = Q->front;
		if(Q->front < Q->rear){
			for(i;i<Q->rear;i++){
				printf("%-3d",Q->Queue[i]);
			}
		} 
		else{
			for(i;i<Q->rear+MaxSize;i++){
				printf("%-3d",Q->Queue[i]);
			}
		}
	}
	printf("\n");
} 


int main(){
	Queue Q;
	DataType e;
	int n;
	printf("第一次使用必须初始化!\n");
	do{
		printf("\n-----主菜单-----\n");
		printf(" 1 初始化循环队列:\n");
		printf(" 2 进队一个元素:\n");
		printf(" 3 出队一个元素:\n");
		printf(" 4 打印队列元素:\n");
		printf(" 5 结束应用:\n");
		printf("\n------------------\n");
		scanf("%d",&n);
		switch(n){
			case 1:
				InitQueue(&Q);
				break;
			case 2:
				printf("请输入要插入的元素:e = ");
				scanf("%d",&e);
				EnQueue(&Q,e);
				PrintQueue(&Q);
				break;
			case 3:
				DeQueue(&Q,&e);
				printf("出队的元素 :e =  %d",e);
				printf(""); 
				break;	
			case 4:
				PrintQueue(&Q);
				break;
		}
	}while(n<=4); 
	return 0;
}
### C语言实现循环队列 #### 创建并初始化循环队列 为了创建一个循环队列,首先需要定义其结构体,并分配内存来存储队列中的元素。通常会使用`malloc()`函数动态分配所需的空间。 ```c #define MAXSIZE 10 // 定义最大容量 typedef struct { int data[MAXSIZE]; int front; // 队头指针 int rear; // 队尾指针 } CirQueue; ``` 当初始化一个新的循环队列实例时,需设置前后端指针都指向同一个位置表示为空状态[^2]: ```c void InitQueue(CirQueue *Q) { Q->front = Q->rear = 0; } ``` #### 判断队列是否已满或为空 由于采用的是固定大小的数组作为底层容器,在判断队列满与否的时候需要注意特殊处理方式防止误判。这里通过特定条件区分这两种情况: - 当`(rear + 1) % maxSize == front`时表示队列为满; - 如果`front == rear`则说明此时队列为空[^1]。 ```c int IsFull(CirQueue* Q){ return ((Q->rear + 1)%MAXSIZE==Q->front)?1:0; } int IsEmpty(CirQueue* Q){ return (Q->front == Q->rear); } ``` #### 插入新元素到队尾 向循环队列中添加新的整数项之前要先验证是否有足够的剩余空间可用;如果还有空位,则更新队尾索引并将数值存入相应的位置上: ```c int EnQueue(CirQueue* Q,int e){ if(IsFull(Q)){ printf("The queue is full.\n"); return 0; } Q->data[(++(Q->rear))%MAXSIZE]=e; return 1; } ``` #### 删除最前面的元素 移除最早加入的那个成员同样也需要考虑边界状况——即当前没有任何项目存在的情况下尝试执行此操作将会失败。 ```c int DeQueue(CirQueue* Q,int* e){ if(IsEmpty(Q)){ printf("The queue is empty.\n"); return 0; } *e=Q->data[++(Q->front)%MAXSIZE]; return 1; } ``` 以上就是关于如何利用C编程语言构建以及管理简单的基于数组形式的循环队列的一些基础知识介绍和具体方法展示。
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