循环队列的顺序存储和实现（C语言）【循环队列】（9）

循环队列-队列的顺序表示和实现

是限制仅在表头删除和表尾插入的顺序表。
利用一组地址连续的存储单元依次存放队列中的数据元素。
因为：队头和队尾的位置是变化的，所以：设头、尾指针。

在顺序队列中，当尾指针已经指向了队列的最后一个位置的下一位置时，若再有元素入队，就会发生“溢出”。

“假溢出”——队列的存储空间未满，却发生了溢出。

解决“假溢出”的问题有两种可行的方法：
(1)、平移元素：把元素平移到队列的首部。效率低。
(2)、将新元素插入到第一个位置上，构成循环队列， 入队和出队仍按“先进先出”的原则进行。 操作效率、空间利用率高。

循环队列的三种状态

解决办法：
(1)、另设一个布尔变量以区别队列的空和满(使用一个计数器记录队列中元素的总数。)；

(2)、少用一个元素的空间，约定入队前测试尾指针在循环意义下加 1 后是否等于头指针，若相等则认为队满；

循环队列-队列的顺序实现 （代码演示）

CycleQueue.h

#pragma once

#define MAXQSIZE  100        //最大队列长度  

typedef int QElemType;      //定义数据类型

typedef struct 
{
    QElemType* base;        // 预分配存储空间基址 
    int  front;             // 头指针，若队列不空， 
                            // 指向队列头元素  
    int  rear;              // 尾指针，若队列不空， 
                            // 指向队列尾元素 的下一个位置 
} SqQueue;

void InitCycleQueue(SqQueue* Q);//初始化循环队列
void DestroyCycleQueue(SqQueue* Q); //销毁循环队列
int LengthCycleQueue(SqQueue Q); //求循环队列的长度
bool InputCycleQueue(SqQueue* Q, QElemType val); //入循环队列
bool OutputCycleQueue(SqQueue* Q, QElemType * val); //出循环队列
void Show(SqQueue Q); //打印循环队列的元素

CycleQueue.cpp

#include "CycleQueue.h"
#include 
#include 
#include 

void InitCycleQueue(SqQueue* Q)
{
	Q->base = (QElemType*)malloc(MAXQSIZE * sizeof(QElemType));
	if (!Q->base)
	{
		printf("InitQueue file\n");
		exit(-1);
	}
	Q->front = Q->rear = 0;
}

void DestroyCycleQueue(SqQueue* Q) //销毁循环队列
{
	free(Q->base);
}

int LengthCycleQueue(SqQueue Q) //求循环队列的长度
{
	return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE;
}

bool InputCycleQueue(SqQueue* Q, QElemType val)//入循环队列
{
	if ((Q->rear + 1) % MAXQSIZE == Q->front)
		return false;
	Q->base[Q->rear] = val;
	Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXQSIZE;
	return true;
}

bool OutputCycleQueue(SqQueue* Q, QElemType* val) //出循环队列
{
	if(Q->rear == Q->front)
		return false;
	*val = Q->base[Q->front];
	Q->front = (Q->front + 1) % MAXQSIZE;
	return true;
}

void Show(SqQueue Q)//打印循环队列的元素
{
	while (Q.front % MAXQSIZE != Q.rear)
		printf("%d\t", Q.base[Q.front++]);
	printf("\n");
}

main.cpp

#include "CycleQueue.h"
#include 
int main()
{
	SqQueue Q;
	InitCycleQueue(&Q);
	printf("入循环队列:\n");
	for (int i = 0; i < 10; i++)
		InputCycleQueue(&Q, i * 11);
	Show(Q);

	QElemType tmp;
	printf("出循环队列:\n");
	OutputCycleQueue(&Q, &tmp);
	Show(Q);

	printf("出循环队列:\n");
	OutputCycleQueue(&Q, &tmp);
	Show(Q);

	printf("循环队列长度为%d\n", LengthCycleQueue(Q));

	DestroyCycleQueue(&Q);
	return 0;
}

测试结果