数据结构：设计循环队列（C语言代码实现）详细·解读代码

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

【参考代码】

//采用顺序表
typedef struct {
    int* a;
    int front;
    int rear;
    int k;

} MyCircularQueue;

//声明
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) ;

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) ;

MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
    //创建一个空队列
    MyCircularQueue* cq = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
    
   cq->a = (int*)malloc(sizeof(int)*(k + 1));//注释一
   cq->front = cq->rear = 0;//注释二
   cq->k = k;
   return cq;

}

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
    if(myCircularQueueIsFull(obj))
    {
        return false;
    }
    obj->a[obj->rear] = value; //注释三
    ++obj->rear;
    obj->rear %= (obj->k + 1); //注释四
    return true;
}

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return false;
    }
    ++obj->front;
    obj->front %= (obj->k + 1); //道理同注释四
    return true;
}

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return -1;
    }
    return obj->a[obj->front]; //队头元素的下标值就是front的值
}

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return -1;
    }
    //找到真实数据队尾的下标
    int i = (obj->rear + obj->k) % (obj->k + 1);
    return obj->a[i];
}

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
    //由于多开了一个空间，因此front和rear的值相等时该循环队列为空
    return obj->front == obj->rear;
}

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
    return (obj->rear + 1) % (obj->k + 1) == obj->front;

}

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
    free(obj->a);
    free(obj);
}

【注释一】
顺序表实现的循环队列当front和rear指向同一块空间时队列可以为空也可以为满，因此单纯地看front和rear是无法判断队列是否满了。

判断循环队列满或空的其中几种方法：

• 制作一个计数器。
• 设置一个布尔变量。
• 多开一个空间。入队前先判断入队后尾指针是否等于头指针，如果相等则队满。

这里采用第三种，多开辟一个空间。cq->a = (int*)malloc(sizeof(int)*(k + 1));

【注释二】
要注意将front和rear初始化的数值，因为入一次数据后，rear才+1。
如果rear为0：

如果rear为-1，那么rear的值就是此时真实的队尾数据的下标。

【注释三】
要理解注释三，必须先理解注释二。
此时的rear这个下标的空间其实是队尾元素的下一个空间。因此直接将数值插入rear下标处，再将rear+1即可。

【注释四】
由于循环队列的长度在创建的时候就已经固定了。
obj->rear %= (obj->k + 1);
这样是为了实现循环。