数据结构：顺序表实现环形队列

1、队列的定义：队列是一种特殊的线性表，线性表两端都可以进行插入删除，而队列只能在队头删除，队尾插入。插入元素称为入队，删除元素称为出队。

2、队列的特点：

（1）只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表  
（2）进行插入操作的一端称为队尾（入队列）  
（3）进行删除操作的一端称为队头（出队列）  
（4）队列具有先进先出(FIFO)的特性

3、队列的分类：顺序队列和环形队列

由于顺序队列在操作上有诸多不便，（出队列时，要进行元素的搬移，效率低下，还会出现假溢出的问题）在此我们可以创建循环的顺序队列，即环形队列。

4、环形队列的入队 ：

5、环形队列的实现：

（1）squeue.h:

//顺序表实现环形队列
//环形的目的是为了提高出队的时间复杂度
//浪费一个单元不使用，是为了区分队满和队空

#define SIZE 10
typedef struct SQueue
{
    int elem[SIZE];
    int front;//队头指针，第一个元素的下标
    int rear;//队尾指针，最后一个元素的下一个下标,当前可以存放数据的下标
}SQueue,*PSQueue;

void InitQueue(PSQueue ps);

//入队
bool Push(PSQueue ps,int val);

//获取队头的值，但不删除
bool GetTop(PSQueue ps,int *rtval);

//获取队头的值，且删除
bool Pop(PSQueue ps,int *rtval);

//判断队空
bool IsEmpty(PSQueue ps);

（2）squeue.cpp:

#include "squeue.h"
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>

void InitQueue(PSQueue ps)
{
	assert(ps != NULL);
	if(ps == NULL)
	{
		return;
	}
	ps->front = 0;
	ps->rear = 0;
}

static bool IsFull(PSQueue ps)
{
	return (ps->rear+1)%SIZE == ps->front;
}

//入队
bool Push(PSQueue ps,int val)
{
	assert(ps != NULL);
	if(IsFull(ps))
	{
		return false;
	}
	ps->elem[ps->rear] = val;
	ps->rear = (ps->rear+1)%SIZE;
	return true;
}

//获取队头的值，但不删除
bool GetTop(PSQueue ps,int *rtval)
{
	assert(ps != NULL);
	if(IsEmpty(ps))
	{
		return false;
	}
	if(rtval != NULL)
	{
		*rtval = ps->elem[ps->front];
	}
	return true;
}

//获取队头的值，且删除
bool Pop(PSQueue ps,int *rtval)
{
	assert(ps != NULL);
	if(IsEmpty(ps))
	{
		return false;
	}
	if(rtval != NULL)
	{
		*rtval = ps->elem[ps->front];
		ps->front = (ps->front+1)%SIZE;
	}
	return true;
}

//判断队空
bool IsEmpty(PSQueue ps)
{
	return ps->front == ps->rear;
}

 

（3）main.cpp:

#include <stdio.h>
#include "squeue.h" 
int main()
{    
	SQueue ps;    
	InitQueue(&ps);     
	int tmp;     
	for(int i = 0; i < 20; i++)    
	{	
		Push(&ps, i);    
	}    
	
	while(!IsEmpty(&ps))    
	{	
		Pop(&ps, &tmp);	
		printf("%d\n",tmp);    
	}     
	return 0;
}