【数据结构】循环队列的认识和基本操作

队列的基本认识：点击打开链接

一.循环队列

概念：解决“假溢出”的办法就是后边满了，再继续从头开始，这就形成了一个环。将

头指针和尾指针连在一起的顺序存储结构就是循环队列。

循环队列初始条件:队头指针（front）=队尾指针(rear)=0
循环队列队满条件:(rear+1)%size == front        (size是顺序表的最大储存空间)
循环队列空条件:队头指针（rear）=队尾指针(front)
队头指针向前移动计算:队头指针=(rear+1)%size      (size是顺序表的最大储存空间)
队尾指针向后移动计算:队尾指针=（front+1%size     (size是顺序表的最大储存空间)

面试题：循环队列中如何判断队列空和满？

• 少用一个储存单元  （size-1）

• 设置一个标记           （front=i   , rear ==i  ）
• 设置一个计数器（flag == size）
• (rear+1)%size == front        (size是顺序表的最大储存空间)   (本次实现的代码中是用这个判断)  

注意：在c语言中不能用动态分配的一维数组来实现循环队列

下边是队列的基本操作的代码

queue.h

#pragma once
#include
#include
#include
typedef int DataType;
#define size  10


typedef struct Queue
{
	DataType* array;
	int front;
	int rear;

}Queue;


//初始化队列
void QueueInit(Queue* q);

// 入队列
void QueuePush(Queue* q, DataType data);

// 出队列
void QueuePop(Queue* q);

// 获取队列顶元素 
DataType QueueTop(Queue* q);

// 获取队列中元素个数 
int QueueSize(Queue* q);

// 检测队列是否为空 
int QueueEmpty(Queue* q);

//销毁队列
void DestroyQueue(Queue* q);

//清空队列
void ClearQueue(Queue* q);

//打印队列
void printQueue(Queue* q);

queue.c

#include"queue.h"

//初始化队列
void QueueInit(Queue* q)
{

	q->array = (DataType*)malloc(size*sizeof(DataType));

	if (NULL == q->array)
	{
		printf("申请失败！！！");
		return;
	}
	//初始化队列的条件
	q->front = q->rear = 0;


}


//入队列
void QueuePush(Queue* q, DataType data)
{

	//判断队列满的条件

	if ((q->rear + 1) % size == q->front)
	{
		printf("队列已满！！！");
		return;

	}

	q->array[q->rear] = data;
	q->rear = (q->rear + 1) % size;     //队尾指针向后移动条件

	return;

}

// 出队列
void QueuePop(Queue* q)
{
	//判断队列满的条件

	if ((q->rear + 1) % size == q->front)
	{
		printf("队列已满！！！");
		return;

	}

	//队头指针向前移动
	q->front = (q->front + 1) % size;



}

// 获取队头元素 
DataType QueueTop(Queue* q)
{
	//判断队列是否为空
	if (q->front == q->rear)
	{
		printf("队列以空！！！");
		return 0;
	}

	return (q->array[q->front]);

}

// 获取队列中元素个数 
int QueueSize(Queue* q)
{
	//判断队列是否为空
	if (q->front == q->rear)
	{
		printf("队列以空！！！");
		return 0;
	}

	return ((q->rear - q->front) + size) % size;


}

// 检测队列是否为空 
int QueueEmpty(Queue* q)
{

	//判断队列是否为空
	if (q->front == q->rear)
	{
		printf("队列以空！！！");
		return 0;
	}
	return 1;

}

//销毁队列
void DestroyQueue(Queue* q)
{

	while (q->front != q->rear)
	{
		free(&q->array[q->front]);
		q->front = (q->front + 1) % size;
	}



}

//清空队列
void ClearQueue(Queue* q)
{
	int i = q->front;
	while (i != q->rear)
	{
		i = 0;
		i++;
	}


	q->front = q->rear = 0;


}


//打印队列
void printQueue(Queue* q)
{

	int i = q->front;
	
	while (i != q->rear)
	{
		printf("%d->", q->array[i]);


		i++;
	}

	printf("\n");
}

test.c

#include"queue.h"

void QueueTest()
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	QueuePush(&q, 3);
	QueuePush(&q, 4);
	QueuePush(&q, 5);

	printQueue(&q);

	QueuePop(&q);
	printQueue(&q);
	printf("size: %d\n",QueueSize(&q));
	printf("top: %d\n", QueueTop(&q));

}




int main()
{

	QueueTest();


	system("pause");
	return 0;
}

运行后的结果