数据结构之循环队列

循环队列基本的操作就是enqueue 和dequeue.队列的结构体定义如下：

struct QueueRecord{    int capacity;  总的容量    int head;      队列的头    int rear;      队列的尾    int size;    int *elements; 队列中的元素。};

我们知道，判断一个队列为空和满的条件是head ==rear.而如果实现这个条件，方法有两个：

1.寻找一个标志位以判断队列是否已经满了，如上面的size。
2. 可以空出一个队列中的元素，（rear+1）%capacity ==head. 证明队列差一个元素就满了。

queue.h

#ifndef QUEUE_H#define QUEUE_Htypedef struct QueueRecord * Queue;int isFull(Queue Q);int isEmpty(Queue Q);Queue creatQueue(int maxElements);void makeEmpty(Queue Q);void enQueue(int value, Queue Q);int deQueue(Queue Q);#define MinQueueSize (5)struct QueueRecord{    int capacity;    int head;    int rear;    int size;    int *elements;};#endif // !QUEUE_H

queue.c

/*to realize the loop queue*/#include "queue.h"#include "stdafx.h"#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "queue.h"int isFull(Queue Q){    if (Q->size == Q->capacity)    {        return 1;    }    else        return 0;}int isEmpty(Queue Q){    return Q->size == 0;}void makeEmpty(Queue Q){    Q->head = 0;    Q->rear = 0;    Q->size = 0;}Queue creatQueue(int maxElements){    int * array;    Queue Q;    Q = (Queue)malloc(sizeof(struct QueueRecord));    array = (int *)malloc(sizeof(int)*maxElements);    Q->capacity = maxElements;    Q->head = 0;    Q->rear = 0;    Q->size = 0;    Q->elements = array;    return Q;}void enQueue(int value, Queue Q){    if ((Q->rear+1 ) % Q->capacity == Q->head)   判断一个队列是不是满了，但是差一个元素。    {        printf("the queue is full\n");    }    else    {        Q->elements[Q->rear++] = value; 每次这个函数执行完了，rear都会指向下一个位置。        if (Q->rear == Q->capacity)            Q->rear = 0;    }}int deQueue(Queue Q){    int temp;    if (Q->head ==Q->rear)    {        printf("the queue is empty\n");        temp = 0;    }    else    {        temp = Q->elements[Q->head++];   head在执行一遍后也会指向下一个元素。        if (Q->head == Q->capacity)        {            Q->head = 0;        }    }    return temp;}

从这个图我们可以看到rear和head之间差了一个元素，这个多余的元素作为队列满的条件。
当rear和head在程序运行过程中都指向下一个元素的时候，这个程序就没问题了。