循环队列——队列的顺序表示和实现

前面分析顺序队的时候,我们知道,顺序队存在”假溢出”的问题,这个问题有时会造成很大的内存浪费,循环队列就是为了解决这个问题而提出地一个很巧妙的办法.循环队列和顺序队列的主要区别在于:循环队列将顺序队列臆造成一个环状空间.在操作上这种异同体现在:

相同点:

在顺序队列和循环队列中,进行出队、入队操作时,队首、队尾指针都要加 1 ,朝前移动。

不同点:

1. 在循环队列中当队首、队尾指针指向向量上界(MAX_QUEUE_SIZE-1) 时,其加1 操作的结果是指向向量的下界 0 。而在顺序队列中,说明队已满,若此时采用的是动态顺序链,可以增加申请内存.若是采用静态顺序链,只能退出程序.

2. 顺序队列中q.front = q.rear 表示队空,q.rear = MAX_QUEUE_SIZE表示队满.而在循环队列中.front=q.rear表示队空,而无法用.rear=MAX_QUEUE_SIZE表示队满.

判断循环队列队满的两种方法(本文采用第二种方法):

1.另设一个标志位以区分队列是空还是满

2.少用一个元素空间,约定以”队列头指针在队列尾指针的下一位置上”,作为队列呈满状态的标志.

第二种方法的实现:

◆ rear 所指的单元始终为空。
◆ 循环队列为空: front=rear 。
◆ 循环队列满: (rear+1)%MAX_QUEUE_SIZE=front 。

循环队列操作及指针变化情况如下图所示:

循环队列虽然可以解决”假溢出”问题,但是它不能通过动态分配的一维数组来实现,所以在实现循环队列之前,一定要为它设定一个最大队列长度.如果无法预估所需的最大队列长度,只能采用来链表实现.

代码实现:

循环队列和顺序队列的头文件是一样的

/* 循环队列的接口定义头文件 */
#define true 1
#define false 0


/* 队的最大长度 */
#define MAX_QUEUE_SIZE 6
/* 队列的数据类型 */
typedef int datatype;

/* 静态链的数据结构 */
typedef struct queue{
  datatype sp_queue_array[MAX_QUEUE_SIZE];
  /* 队头 */
  int front;
  /* 队尾 */
  int rear;
}cir_queue;


/* 静态顺序链的接口定义 */


/* 静态链的初始化 */
cir_queue queue_init();

/* 判断队列是否为空,若为空
 * 返回true
 * 否则返回false
*/
int queue_empty(cir_queue q);


/* 插入元素e为队q的队尾新元素 
 * 插入成功返回true
 * 队满返回false
*/
int queue_en(cir_queue *q, datatype e);


/* 队头元素出队
 * 用e返回出队元素,并返回true
 * 若队空返回false
*/
int queue_de(cir_queue *q, datatype *e);

/* 清空队 */
void queue_clear(cir_queue *q);


/* 获得队头元素
 * 队列非空,用e返回队头元素,并返回true
 * 否则返回false
*/
int get_front(cir_queue, datatype *e );


/* 获得队长 */
int queue_len(cir_queue q);

/* 遍历队 */
void queue_traverse(cir_queue q, void(*visit)(cir_queue q));


void visit(cir_queue s);


/* 循环队列的接口实现文件 */
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include"cir_queue.h"

cir_queue queue_init()
{
  cir_queue q;
  q.front = q. rear = 0;
  return q;
}


int queue_empty(cir_queue q)
{
  return q.front == q.rear;
}

int queue_en(cir_queue *q, datatype e)
{
  /* 判断队是否已满 */
  if (q -> front == (q -> rear + 1) % MAX_QUEUE_SIZE)
    return false;
  /* 入队 */
  q -> sp_queue_array[q -> rear] = e;
  q -> rear = (q -> rear + 1) % MAX_QUEUE_SIZE;
  return true;
}

int queue_de(cir_queue *q, datatype *e)
{
  /* 判断队列是否为空 */
  if(q -> front == q -> rear)
    return false;
  /* 用e返回队头元素 */

  *e = q -> sp_queue_array[q -> front];
  q -> front = (q -> front + 1 ) % MAX_QUEUE_SIZE;
  return true;
}


void queue_clear(cir_queue *q)
{
  q -> front = q -> rear = 0;
}

int get_front(cir_queue q, datatype *e)
{
  /* 判断队列是否为空 */
  if (q.front == q.rear)
    return false;
  *e = q.sp_queue_array[q.front];
  return true;
}

int queue_len(cir_queue q)
{
  /* 若front > rear */
  if(q.front > q.rear)
    return (q.rear + MAX_QUEUE_SIZE - q.front);
  else
    return (q.rear - q.front);
}


void queue_traverse(cir_queue q, void(*visit)(cir_queue q))
{
  visit(q);
}


void visit(cir_queue q)
{
  while(q.front != q.rear)
  {
    printf("%d ",q.sp_queue_array[q.front]);
    q.front = (q.front + 1) % MAX_QUEUE_SIZE;
  }
}


int main()
{
   cir_queue q = queue_init();
  queue_en(&q, 1);
  queue_en(&q, 2);
  queue_en(&q, 3);
  queue_en(&q, 4);
  queue_en(&q, 5);
  printf("此时队长:length=%d\n", queue_len(q));
  queue_traverse(q, visit);
  printf("元素6再入队\n");
  queue_en(&q, 6);
  queue_traverse(q, visit);
  datatype *x = (datatype *)malloc(sizeof(*x));
  queue_de(&q,x);
  printf("出队:%d,此时队长=%d\n", *x, queue_len(q));
  printf("元素6再入队\n");
  queue_en(&q, 6);
  printf("length=%d\n", queue_len(q));
  queue_traverse(q,visit);
  datatype *e = (datatype *)malloc(sizeof(*e));
  queue_de(&q,e);
  printf("queue_de(),e=%d length=%d\n", *e,  queue_len(q));
  queue_traverse(q, visit);
  queue_clear(&q);
  queue_traverse(q, visit);
  printf("length:%d\n", queue_len(q));
}

运行截图:

感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

# 循环队列-队列的顺序表示和实现  # 循环队列  # 队列实现  # 利用C语言实现顺序表的实例操作  # C++实现顺序表的方法  # 用C语言举例讲解数据结构中的算法复杂度结与顺序表  # C语言实现顺序表基本操作汇总  # C语言线性表的顺序表示与实现实例详解  # C语言顺序表实现代码排错  # C语言实现静态顺序表的实例详解  # 为空  # 而在  # 种方法  # 已满  # 的是  # 再入  # 头文件  # 都要  # 两种  # 遍历  # 这个问题  # 所需  # 数据结构  # 希望能  # 下一  # 所示  # 谢谢大家  # 体现在  # 来实现  # 有时会 

相关栏目： 【 网站优化151355 】 【 网络推广146373 】 【 网络技术251813 】 【 AI营销90571 】

相关推荐： 大型企业网站制作流程,做网站需要注册公司吗？  Laravel Eloquent访问器与修改器是什么_Laravel Accessors & Mutators数据处理技巧  如何在新浪SAE免费搭建个人博客？  Laravel如何实现一对一模型关联？（Eloquent示例）  如何在阿里云服务器自主搭建网站？  详解CentOS6.5 安装 MySQL5.1.71的方法  高性能网站服务器配置指南：安全稳定与高效建站核心方案  php后缀怎么变mp4格式错误_修改扩展名提示格式不对怎么办【技巧】  网站制作软件免费下载安装,有哪些免费下载的软件网站？  Laravel Telescope怎么调试_使用Laravel Telescope进行应用监控与调试  Laravel怎么在Controller之外的地方验证数据  如何快速完成中国万网建站详细流程？  香港服务器选型指南：免备案配置与高效建站方案解析  Laravel如何实现多级无限分类_Laravel递归模型关联与树状数据输出【方法】  如何用低价快速搭建高质量网站？  使用豆包 AI 辅助进行简单网页 HTML 结构设计  音乐网站服务器如何优化API响应速度？  如何用VPS主机快速搭建个人网站？  创业网站制作流程,创业网站可靠吗？  ChatGPT回答中断怎么办 引导AI继续输出完整内容的方法  如何获取免费开源的自助建站系统源码？  PHP正则匹配日期和时间(时间戳转换)的实例代码  Laravel如何配置和使用队列处理异步任务_Laravel队列驱动与任务分发实例  Laravel如何使用Seeder填充数据_Laravel模型工厂Factory批量生成测试数据【方法】  如何自定义safari浏览器工具栏？个性化设置safari浏览器界面教程【技巧】  打造顶配客厅影院，这份100寸电视推荐名单请查收  猪八戒网站制作视频,开发一个猪八戒网站，大约需要多少？或者自己请程序员，需要什么程序员，多少程序员能完成？  Python结构化数据采集_字段抽取解析【教程】  zabbix利用python脚本发送报警邮件的方法  常州企业网站制作公司,全国继续教育网怎么登录？  C++时间戳转换成日期时间的步骤和示例代码  如何快速上传建站程序避免常见错误？  如何用搬瓦工VPS快速搭建个人网站？  Android仿QQ列表左滑删除操作  Laravel中间件起什么作用_Laravel Middleware请求生命周期与自定义详解  如何基于云服务器快速搭建个人网站？  Laravel的.env文件有什么用_Laravel环境变量配置与管理详解  javascript中对象的定义、使用以及对象和原型链操作小结  详解Nginx + Tomcat 反向代理 负载均衡 集群 部署指南  Laravel如何实现API速率限制？（Rate Limiting教程）  韩国代理服务器如何选？解析IP设置技巧与跨境访问优化指南  Laravel怎么实现一对多关联查询_Laravel Eloquent模型关系定义与预加载【实战】  如何在Windows 2008云服务器安全搭建网站？  如何用IIS7快速搭建并优化网站站点？  html5如何设置样式_HTML5样式设置方法与CSS应用技巧【教程】  iOS发送验证码倒计时应用  如何安全更换建站之星模板并保留数据？  Bootstrap整体框架之CSS12栅格系统  如何生成腾讯云建站专用兑换码？  Laravel如何理解并使用服务容器（Service Container）_Laravel依赖注入与容器绑定说明