循环队列
来源:互联网 发布:大话设计模式 java 编辑:程序博客网 时间:2024/06/15 15:54
为了解决顺序队列中的“假溢出”现象,充分利用数组的存储空间,可将顺序队列的头尾相连,构成一个循环队列。循环队列一般都是用数组来实现的。
运行界面:
在循环队列中,front和rear都是可以移动的。
当队列为空或满时,front = rear都成立,所以不能用这个条件来判断队列是空的还是满的。
为了解决这个问题,在循环队列中有一个约定:
少用一个元素空间,当队尾标识rear在队头标识front的上一个位置时,队列为满。此时,判断队列空和满的条件为:
队空:front == rear
对满:(rear+1)%MAXNUM == front (MAXNUM为队列容量的大小)
循环队列中front和rear的移动不再是简单的加1,因为原本是循环的,所以可能原本指在末尾,前进一个单位就是又一个循环的开始,故每次移动都要对MAXNUM取模:
front = (front+1)%MAXNUM
rear = (rear+1)%MAXNUM
求队列长度也不是简单的front和rear相减,因为rear的值有可能比front小。
循环队列求队列长度的方法:(rear+MAXNUM-front)%MAXNUM
循环队列的C语言实现:(codeblocks完美运行)
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#define MAXNUM 50//队列结构体typedef struct queue{ int front; int rear; int data[MAXNUM];}seqqueue;//创建队列seqqueue *create(){ seqqueue* sq = (seqqueue *)malloc(sizeof(seqqueue)); sq->front = -1; sq->rear = -1; memset(sq->data,0,MAXNUM); return sq;}//获取队列长度int getsize(seqqueue *sq){ return (sq->rear+MAXNUM-sq->front)%MAXNUM;}//判断队列是否为空int IsEmpty(seqqueue *sq){ if(sq->rear == sq->front) return 1; return 0;}//判断队列是否满int IsFull(seqqueue *sq){ if((sq->rear+1)%MAXNUM == sq->front) return 1; return 0;}//入队int insert(seqqueue *sq,int val){ if(IsFull(sq)) { printf("队列已满!\n"); return 0; } if(IsEmpty(sq))//如果队列为空 { sq->front = sq->rear = 0; sq->data[sq->rear] = val; sq->rear++; } else { sq->data[sq->rear] = val; sq->rear = (sq->rear+1)%MAXNUM; }}//出队int del(seqqueue *sq){ if(IsEmpty(sq)) { printf("队列已空!\n"); return 0; } int temp = sq->data[sq->front]; sq->front = (sq->front+1)%MAXNUM ; return temp;}//获取队头元素int getfront(seqqueue *sq){ if(IsEmpty(sq)) { printf("队列已空!\n"); return 0; } return sq->data[sq->front];}//清空队列void clear(seqqueue *sq){ sq->front = sq->rear = -1; printf("队列已清空!\n");}//销毁队列void destroy(seqqueue *sq){ free(sq); printf("队列已销毁!\n");}int main(){ srand((unsigned)time(0)); seqqueue *sq = create(); //创建队列 int i; printf("入队30个元素!(从队尾插入)\n"); for(i=0;i<30;i++) { insert(sq,rand()%300); } printf("队头为:%d\n",getfront(sq)); printf("打印队列(同时是出队操作)\n"); for(i=0;i<30;i++) { if(i%6 == 0) printf("\n"); printf("%3d ",del(sq)); } printf("\n此时队列长度:%d\n",getsize(sq)); clear(sq); destroy(sq); return 0;}
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