详解数据结构C语言实现之循环队列

时间:2021-05-02

本文讲的是循环队列,首先我们必须明白下面几个问题

循环队列的基础知识

1.循环队列需要几个参数来确定

循环队列需要2个参数,front和rear

2.循环队列各个参数的含义

(1)队列初始化时,front和rear值都为零;

(2)当队列不为空时,front指向队列的第一个元素,rear指向队列最后一个元素的下一个位置;

(3)当队列为空时,front与rear的值相等,但不一定为零;

3.循环队列入队的伪算法

(1)把值存在rear所在的位置;

(2)rear=(rear+1)%maxsize ,其中maxsize代表数组的长度;

程序代码:

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 bool Enqueue(PQUEUE Q, int val) { if(FullQueue(Q)) return false; else { Q->pBase[Q->rear]=val; Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize; return true; } }

4.循环队列出队的伪算法

(1)先保存出队的值;

(2)front=(front+1)%maxsize ,其中maxsize代表数组的长度;

程序代码:

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val) { if(EmptyQueue(Q)) { return false; } else { *val=Q->pBase[Q->front]; Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize; return true; } }

5.如何判断循环队列是否为空

if(front==rear)

队列空;

else

队列不空;

? 1 2 3 4 5 6 7 bool EmptyQueue(PQUEUE Q) { if(Q->front==Q->rear) //判断是否为空 return true; else return false; }

6.如何判断循环队列是否为满

这个问题比较复杂,假设数组的存数空间为7,此时已经存放1,a,5,7,22,90六个元素了,如果在往数组中添加一个元素,则rear=front;此时,队列满与队列空的判断条件front=rear相同,这样的话我们就不能判断队列到底是空还是满了;

解决这个问题有两个办法:

一是增加一个参数,用来记录数组中当前元素的个数;

第二个办法是,少用一个存储空间,也就是数组的最后一个存数空间不用,当(rear+1)%maxsiz=front时,队列满;

? 1 2 3 4 5 6 7 bool FullQueue(PQUEUE Q) { if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize) //判断循环链表是否满,留一个预留空间不用 return true; else return false; }

附录:

queue.h文件代码:

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 #ifndef __QUEUE_H_ #define __QUEUE_H_ typedef struct queue { int *pBase; int front; //指向队列第一个元素 int rear; //指向队列最后一个元素的下一个元素 int maxsize; //循环队列的最大存储空间 }QUEUE,*PQUEUE; void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize); void TraverseQueue(PQUEUE Q); bool FullQueue(PQUEUE Q); bool EmptyQueue(PQUEUE Q); bool Enqueue(PQUEUE Q, int val); bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val); #endif

queue.c文件代码:

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include"malloc.h" #include"queue.h" /*********************************************** Function: Create a empty stack; ************************************************/ void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize) { Q->pBase=(int *)malloc(sizeof(int)*maxsize); if(NULL==Q->pBase) { printf("Memory allocation failure"); exit(-1); //退出程序 } Q->front=0; //初始化参数 Q->rear=0; Q->maxsize=maxsize; } /*********************************************** Function: Print the stack element; ************************************************/ void TraverseQueue(PQUEUE Q) { int i=Q->front; printf("队中的元素是:\n"); while(i%Q->maxsize!=Q->rear) { printf("%d ",Q->pBase[i]); i++; } printf("\n"); } bool FullQueue(PQUEUE Q) { if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize) //判断循环链表是否满,留一个预留空间不用 return true; else return false; } bool EmptyQueue(PQUEUE Q) { if(Q->front==Q->rear) //判断是否为空 return true; else return false; } bool Enqueue(PQUEUE Q, int val) { if(FullQueue(Q)) return false; else { Q->pBase[Q->rear]=val; Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize; return true; } } bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val) { if(EmptyQueue(Q)) { return false; } else { *val=Q->pBase[Q->front]; Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize; return true; } }

以上就是C语言实现循环队列的全部内容,对于学习数据结构与算法的研究有所帮助,有需要的朋友可以参考下。

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