数据结构之循环队列

最新推荐文章于 2022-04-13 22:15:22 发布

xwt321

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分类专栏：算法与数据结构文章标签：队列数据结构

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循环队列是一种实现先进先出（FIFO）原则的数据结构，可以使用数组或链表来实现。在初始化循环队列时，需要分配内存并设置头尾指针为零。队列为空的条件是头指针等于尾指针。队列满的判断可通过记录元素个数或避免使用数组最后一个位置。出队操作是取出头指针处的数据并移动头指针，而入队则是移动尾指针进行插入。

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队列是一个能够实现“先进先出”的存储结构。队列分为链式队列和静态队列；静态队列一般用数据来实现；链式队列是用链表来实现队列。

在对循环队列操作之前，先要建立队列结构元素：

#define BUF_SIZE  10  //循环队列的空间大小

typedef struct Queue
{
    int *BUF;
    int front;
    int rear;
}QUEUE;

1.初始化是为新建的队列分配内存空间，然后在将头尾指针置零：

void initQueue(QUEUE *queue_q)
{
    queue_q->BUF = (int *)malloc(sizeof(int)*BUF_SIZE);
    if(queue_q->BUF != NULL)  //队列内存分配成功
    {
        queue_q->front = 0;  
        queue_q->rear = 0;
    }
}

2.判断循环队列是否为空的原理：头指针 = 尾指针

unsigned char isemptyQueue(QUEUE *queue_q)
{
    if(queue_q->front == queue_q->rear)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

3.判断队列是否为满：有两个办法一是增加一个参数，用来记录数组中当前元素的个数；第二个办法是，少用一个存储空间，也就是数组的最后一个存数空间不用，当(rear+1)%BUF_SIZE = front时，队列满。

unsigned char isfullQueue(QUEUE *queue_q)
{
    if((queue_q->rear + 1) % BUF_SIZE == queue_q->front)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

4.出队就是将头指针位置下的数据取出来，然后头指针偏移到被取出数据的位置

void out_Queue(QUEUE *queue_q, int *data)
{
    if(isemptyQueue(queue_q) != true)  //队列未空
    {
        *data = queue_q->BUF[queue_q->front];
        queue_q->front = (queue_q->front + 1) % BUF_SIZE;
    }
}

4.入队的时候，循环队列的头指针不做动作，尾指针向后偏移：

void In_Queue(*queue_q, int data)
{
    if(isfullQueue(queue_q) != true)  //队列未满
    {
        queue_q->BUF[queue_q->rear] = data;
        queue_q->rear = (queue_q->rear + 1) % BUF_SIZE;  //尾指针偏移
    }
}