文章目錄

• 一：循環隊列
• 二：實現
• • （1）結構體定義
  • （2）初始化
  • （3）入隊
  • （4）出隊
  • （5）返回隊頭和隊尾
• 三：代碼

一：循環隊列

實現隊列要么使用數組，要么使用鏈表，但由于數組對于出隊和入隊這樣的操作效率不高，所以實現隊列一般使用鏈表。如果現在要求你使用順序表（也就是順序隊）來實現隊列，在不考慮操作的復雜性的情況下肯定是可以實現的，但是這會存在一個致命的問題——“假溢出”。如下，經過一系列入隊出隊操作，某一刻出現越界。

一旦出現越界，這個隊列就等于“報廢”了

而解決這個問題可以用到循環隊列，循環隊列從感覺上講不是一個直鏈，而是一個圓環，在某一刻隊滿時，此時還要入隊的話，隊頭指針便指向第一個元素，重復利用之前的空間

對于普通的順序隊，其判斷隊滿的條件為容量滿，對于循環隊來說，其判斷隊空和隊滿的條件有點不同
首先，隊空時自然rear=front，也即下圖

而后進隊兩個元素，進隊時arr[rear]=x，然后rear+1如下圖

繼續入隊，入到不能再入為止，此時rear=front，但是前面隊空時也有rear=front。

所以為了區分隊空和隊滿，必須犧牲掉一個元素的位置（圖中a8）這也就是為什么在申請空間時需要多申請一個原因。如下當元素到達a7時，即為設定的隊滿狀態。此時front=rear+1

在這樣一個循環隊列中，隊列空間為8個，下標范圍[0-7]，當rear=7時隊滿。如果繼續入隊，rear就不能直接+1了，否則會越界。而要使得rear從rear=7跳到rear=0，可以rear=(rear+1)%8，因為任何一個數對8取余，其結果都會被映射在[0-7]內。同時為了統一操作，將所有的rear=rear+1均改為rear=(rear+1)%8。

所以說隊空rear=front；隊滿front=(rear+1)%MaxSize;移動指針rear=(rear+1)%MaxSize和front=(front+1)%MaxSize;

二：實現

（1）結構體定義

（2）初始化

（3）入隊

（4）出隊

（5）返回隊頭和隊尾

三：代碼

CircularQueue.h

#pragma once #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <assert.h>typedef int DataType;typedef struct CircularQueue {int _front;int _rear;DataType* _arr;}CircularQueue;void CircularQueueInit(CircularQueue* pq);//初始化 void CircularQueuePush(CircularQueue* pq, DataType x);//入隊 void CircularQueuePop(CircularQueue* pq);//刪除 DataType CircularQueueHead(CircularQueue* pq);//隊頭 DataType CircularQueueTail(CircularQueue* pq);//隊頭

CircularQueue.c

#include "CircularQueue.h"void CircularQueueInit(CircularQueue* pq) {pq->_front = 0;pq->_rear = 0;pq->_arr = (DataType*)malloc(sizeof(DataType)*(8+1)); }void print(CircularQueue* pq) {assert(pq);int cur = pq->_front;while (cur != pq->_rear){printf("%d ", pq->_arr[cur]);cur = (cur + 1) % 9;}}void CircularQueuePush(CircularQueue* pq, DataType x) {assert(pq);if ((pq->_rear + 1) % 9 == pq->_front)return;pq->_arr[pq->_rear] = x;pq->_rear = (pq->_rear + 1) % 9; } void CircularQueuePop(CircularQueue* pq) {assert(pq);if (pq->_rear == pq->_front)return;pq->_front=(pq->_front + 1) % 9; } DataType CircularQueueHead(CircularQueue* pq) {assert(pq);if (pq->_rear == pq->_front)exit(-1);return pq->_arr[pq->_front];} DataType CircularQueueTail(CircularQueue* pq) {assert(pq);if (pq->_rear == pq->_front)exit(-1);else{int cur = pq->_front;while ((cur + 1) % 9 != pq->_rear)cur = cur++;return pq->_arr[cur];}}

test.c

#include "CircularQueue.h"void test() {CircularQueue CQ;CircularQueueInit(&CQ);CircularQueuePush(&CQ, 1);CircularQueuePush(&CQ, 2);CircularQueuePush(&CQ, 3);CircularQueuePush(&CQ, 4);print(&CQ);printf("\n");CircularQueuePop(&CQ);print(&CQ);printf("\n");printf("隊頭元素是%d \n", CircularQueueHead(&CQ));printf("隊尾元素是%d \n", CircularQueueTail(&CQ));} int main() {test(); }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数据结构-线性表之循环队列的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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