循环队列

来源：互联网发布：靠谱的淘宝二手显卡店编辑：程序博客网时间：2024/05/22 03:09

队列终于要上场了，等很久喽，那就闲言少叙，言归正传，何为队列？请看下图：

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那何谓循环队列呢？这个，所谓一图胜千言，还是看图吧：

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原来循环顺序表（线性表的顺序存储方式）的队列形式啊，懂了，兼具循环顺序表和队列两重特性，在实际中还是挺有用的，然后还是老规矩在代码和注释中看看循环队列的各种操作，接下来就是程序员与程序员之间的对话了：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>//定义函数结果状态码#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0//定义循环队列空间大小#define QUEUESIZE 20//定义数据类型typedef int ElemType ;//定义程序返回状态类型typedef int Status;//循环队列存储结构typedef struct _CircleQueue{    ElemType data[QUEUESIZE];                  //存储队列元素空间    int front;                                 //队列头指针    int rear;                                 //队列尾指针    int count;                                //队列元素个数}CircleQueue;/*************************************************Function:       InitQueueDescription:    初始化，构造空队列Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         成功返回OKOthers:         空队列 queue->front = queue->rear = 0*************************************************/Status InitQueue(CircleQueue *queue){    queue.data = (ElemType *)malloc(QUEUESIZE * sizeof(ElemType));      queue->front = queue->rear = 0;                  queue->count = 0;    return OK;}//判断循环队列为空和满，一般来说有以下三种方法：//1、使用计数器count,队列为空和满时，front都等于rear，本程序中采用的是这种方法。//2、少用一个元素的空间，约定队列满时：(rear+1)%QUEUESIZE=front,为空时front=rear//   rear指向队尾元素的下一个位置，始终为空；队列的长度为(rear-front+QUEUESIZE)%QUEUESIZE。//   强调一下，这种方法会保留一个元素空间。//3、设置一个标志变量flag，当front == rear,且flag = 0 时为队列空，当front == rear,//   且flag= 1时为队列满。/*************************************************Function:       IsQueueEmptyDescription:    队列是否为空Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         为空返回TRUE，否则返回FALSEOthers:*************************************************/Status IsQueueEmpty(CircleQueue *queue){    if(queue->count == 0)        return TRUE;    else        return FALSE;}/*************************************************Function:       IsQueueFullDescription:    队列是否为满Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         为满返回TRUE，否则返回FALSEOthers:*************************************************/Status IsQueueFull(CircleQueue *queue){    if(queue->count == QUEUESIZE)        return TRUE;    else        return FALSE;}/*************************************************Function:       EnQueueDescription:    入队Input:          队列指针 CircleQueue *queue                数据元素   ElemType eOutput:Return:         成功返回OK，失败返回ERROROthers:*************************************************/Status EnQueue(CircleQueue *queue, ElemType e){    //验证队列是否已满    if(queue->count == QUEUESIZE)    {        printf("The queue is full");        return ERROR;    }    //入队    queue->data[queue->rear] = e;    //队尾指针后移    queue->rear = (queue->rear + 1) % QUEUESIZE;    //更新队列长度    queue->count++;    return OK;}/*************************************************Function:       DeQueueDescription:    出队Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         成功返回数据元素，失败程序退出Others:*************************************************/ElemType DeQueue(CircleQueue *queue){    //判断队列是否为空    if(queue->count == 0)    {        printf("The queue is empty!");        exit(EXIT_FAILURE);    }    //保存返回值    ElemType e = queue->data[queue->front];    //更新队头指针    queue->front = (queue->front + 1) % QUEUESIZE;    //更新队列长度    queue->count--;    return e;}/*************************************************Function:       GetHeadDescription:    取队头元素Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         成功返回数据元素，否则程序退出Others:*************************************************/ElemType GetHead(CircleQueue *queue){    //判断队列是否为空    if(queue->count == 0)    {        printf("The queue is empty!");        exit(EXIT_FAILURE);    }    return queue->data[queue->front];}/*************************************************Function:       TraverseQueueDescription:    遍历整个队列Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         无*************************************************/void TraverseQueue(CircleQueue *queue){    int i = queue.front;                     //首先获取队列头指针    while(i != queue.rear)                   //以是否到尾指针来进行判断    {          printf("%d ",queue.data[i]);         i = (i+1) % QUEUESIZE;              //这一步很重要，自己体会，嘿嘿！    }      printf("\n");                     }/*************************************************Function:       ClearQueueDescription:    清空队列Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         成功返回OKOthers:*************************************************/Status ClearQueue(CircleQueue *queue ){    queue->front = queue->rear = 0;    queue->count = 0;    return OK;}/*************************************************Function:       GetLengthDescription:    取得队列的长度Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         返回队列的长度Others:*************************************************/int GetLength(CircleQueue *queue){    return queue->count;}/*************************************************Function:       DestroyQueueDescription:    销毁队列Input:          队列指针 CircleQueue *queueOutput:Return:         成功返回OKOthers:*************************************************/Status DestroyQueue(CircleQueue *queue ){    ClearQueue( queue );                //首先清空队列    if(queue.data)    {       free(queue.data);              //然后销毁存储队列元素的数组空间       queue.data = NULL;             //因为数组在内存里本质上就是指针，所以这一步是防止野指针的出现    }    free(queue);                      //最后销毁循环队列结构体    return OK;}

和栈一样，队列的时间复杂度也是O(1)；空间的话就是一个固定的数组长度了，一谈到固定，弊端就出来了，很多时候无法固定的，所以固定了很容易溢出，怎么办，这时候可以考虑链队列，链队列就下期见喽！

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