实验5 循环队列的实现
实验五 队列的应用(参考答案)
实验五、队列的应用一、实验原理：一种“先进先出”(FIFO---First In First Out)的数据结构：即插入在队尾一端进行，而删除在队头进行。
键盘缓冲区问题：设计算法实现模拟键盘缓冲区问题。
假设有两个进程同时存在于一个应用程序之中，第一个进程连续在屏幕上显示字符“X”，第二个进程不断检查键盘上是否有输入，若有则读入用户键入的字符，将其保存到键盘缓冲区之中。
程序约定当用户键入一个逗号“，”，则表示第一进程结束，系统开始显示那些在键盘缓冲区中的字符；接着继续执行第一个进程，即，在屏幕上显示字符“X”；当用户输入“；”的时候，刚结束整个程序。
算法提示：为了充分利用缓冲区的空间往往将缓冲区设计成循环队列的结构，并为循环队列结构的缓冲区设置一个队首指针和一个队尾指针。
每输入法一个字符到缓冲区中，就将尾指针后移，链入缓冲区的循环队列之中；每输出一个字符号，就将队头指针前移，将它从缓冲队列中删除。
参考代码：/*键盘缓冲区问题*/#define MAXSIZE 20#define TRUE 1#define FALSE 0#include "stdio.h"#include "conio.h"#include "dos.h"typedef char elemtype;typedef struct{elemtype elem[MAXSIZE];int front, rear;}queuetype;int enque(queuetype *s, elemtype x) /*数据入队列*/{if (( s->rear+1)%MAXSIZE==s->front ) /*队列已满*/return (FALSE);else{s->rear=(s->rear+1) % MAXSIZE;s->elem[s->rear]=x;return(true);}}elemtype delqueue (queuetype *s ) /*数据出队列*/{if (s-front==s->rear) /*队列为空*/return(NULL);else /*队列非空*/{s->front=(s->front+1)%MAXSIZE;return(s->elem[s->front]);}}main(){char ch1,ch2;queuetype *p;int t,f;p=(queuetype *)malloc(sizeof(queuetype));p->front=0;p->rear=0;while(1) /*开始交替执行*/{while(1) /*第一个进程的执行*/{if(kbhit()) /*检测是否有键盘输入*/{ch1=bdos(7,0,0); /*中断调用,键入字符存入ch1*/f=enqueue( p, ch1 ); /*字符入循环队列*/if ( f== FALSE ){printf(" The queue is already full !\n");break;}}if ( ch1==';' || ch1==',' )break; /*第一个进程正常结束情况*/printf("X"); /*执行第一个进程*/}ch2=delqueue(p);while( ch2 != NULL ){putchar(ch2); /*在屏幕上显示输入缓冲区中的内容*/ch2=delqueue(p); /*字符出队列*/}getchar(); /*为看清屏幕内容, 在此暂停, 按回车继续if (ch1==';'||f==FALSE) /*程序结束*/break;else /*继续执行*/ch1=''; /*先置空ch1*/}}。
循环队列是什么结构
循环队列是什么结构引言：在计算机科学领域中，队列是一种简单而常见的数据结构，它按照先进先出（FIFO）的原则管理数据。
循环队列是队列的一种特殊形式，将队列的首尾连接起来，形成一个环。
本文将详细介绍循环队列的定义、实现和应用。
一、循环队列的定义循环队列是一种通过环形缓冲区实现的线性数据结构，具有固定大小。
它包含一个数组，用于存储数据元素，以及两个指针front和rear，分别指向队列的头部和尾部。
特点：1. 队列为空时，front和rear指向同一个位置；2. 队列满时，front和rear指向相邻位置；3. 队列长度为数组的长度减1。
二、循环队列的实现1. 初始化：创建一个空数组，并将front和rear指针初始化为0。
2. 入队操作：将元素插入rear指针指向的位置，然后将rear指针右移一位。
如果rear指针超过数组边界，则将rear指针重置为0。
3. 出队操作：将front指针指向的元素返回，并将front指针右移一位。
如果front指针超过数组边界，则将front指针重置为0。
4. 队列判空：如果front和rear指向同一个位置，则队列为空。
5. 队列判满：如果rear指针的下一个位置是front指针，则队列为满。
三、循环队列的优势相比于普通队列，循环队列具有以下几个优势：1. 优化了空间利用：循环队列通过环形缓冲区的方式实现，充分利用了数据存储空间，避免了普通队列数组一旦填满就无法再存入元素的问题。
2. 提高了入队和出队的效率：循环队列通过指针的移动实现元素的插入和删除，无需移动整个队列，并且时间复杂度为O(1)，相比于普通队列的O(n)效率更高。
3. 简化了队列的操作：循环队列可以自动调整指针的位置，无需移动整个队列，更加简洁高效。
四、循环队列的应用循环队列在实际应用中具有广泛的用途，下面列举了其中几个常见的应用场景：1. 生产者消费者模型：循环队列可以用来实现线程间的数据传递，生产者线程将数据入队，消费者线程从队列中取出数据进行处理。
顺序循环队列实验报告
一、实验目的1. 理解顺序循环队列的概念和原理。
2. 掌握顺序循环队列的初始化、入队、出队等基本操作。
3. 通过编程实现顺序循环队列，并验证其功能。
二、实验原理顺序循环队列是一种利用一维数组实现队列的存储结构。
它将一维数组看作是首尾相连的循环结构，队列的头部和尾部在数组的两端。
顺序循环队列的特点是：队列满时，头指针和尾指针相差一个数组的长度；队列空时，头指针和尾指针相等。
顺序循环队列的基本操作如下：1. 初始化：创建一个顺序循环队列，并设置头指针和尾指针。
2. 入队：将元素插入队列尾部。
3. 出队：从队列头部删除元素。
4. 判断队列是否为空或满。
三、实验内容1. 创建顺序循环队列类。
2. 实现顺序循环队列的初始化、入队、出队等基本操作。
3. 编写测试代码，验证顺序循环队列的功能。
四、实验步骤1. 创建顺序循环队列类，定义队列长度、头指针、尾指针等属性。
2. 实现顺序循环队列的初始化方法，初始化头指针和尾指针。
3. 实现顺序循环队列的入队方法，判断队列是否已满，如果未满，将元素插入队列尾部，并更新尾指针；如果已满，则提示队列已满。
4. 实现顺序循环队列的出队方法，判断队列是否为空，如果为空，则提示队列已空；如果未空，则从队列头部删除元素，并更新头指针。
5. 编写测试代码，创建顺序循环队列实例，执行入队和出队操作，验证顺序循环队列的功能。
五、实验结果与分析1. 初始化顺序循环队列```pythonclass CircularQueue:def __init__(self, size):self.queue = [None] sizeself.head = 0self.tail = 0self.count = 0self.maxsize = size```2. 入队操作```pythondef enqueue(self, item):if self.count == self.maxsize:print("Queue is full")else:self.queue[self.tail] = itemself.tail = (self.tail + 1) % self.maxsizeself.count += 1```3. 出队操作```pythondef dequeue(self):if self.count == 0:print("Queue is empty")else:item = self.queue[self.head]self.queue[self.head] = Noneself.head = (self.head + 1) % self.maxsize self.count -= 1return item```4. 测试代码```pythondef test_circular_queue():queue = CircularQueue(5)print("Enqueue 1 to 5:")for i in range(1, 6):queue.enqueue(i)print(queue.queue)print("Dequeue 1 to 5:")for _ in range(5):print(queue.dequeue())print(queue.queue)test_circular_queue()```实验结果分析：通过测试代码，我们可以看到顺序循环队列在初始化、入队和出队操作时都能正确执行。
循环队列实验报告心得与体会
循环队列实验报告心得与体会循环队列是数据结构中一个非常经典的概念，相对于其他队列结构，循环队列可以优化存储空间的使用，减少空间的浪费。
循环队列的操作也比较高效，能够快速执行入队和出队操作。
本次实验，我们对循环队列结构进行了深入的了解与实践，更深刻地认识到了数据结构的重要性。
在实验中，我们首先对循环队列的基本概念进行了学习，通过查阅相关资料和教材，我们了解到循环队列是一种环形的特殊队列，其队尾指针在达到数组的末尾时，再从数组的第一个位置开始存储数据，如此循环下去。
这样一来，就可以充分利用数组中的元素，减少不必要的空间浪费，提高队列结构的空间利用率。
在深入了解循环队列的概念之后，我们开始实现循环队列的基本操作，包括入队、出队、判空、判满等。
通过实现这些基础操作，我们更加熟悉了循环队列的内部结构和操作流程，同时也掌握了程序设计中的一些基本思路和技巧。
在实验过程中，我们还注意到了循环队列一些常见的问题和局限性。
当队列元素数量达到数组大小时，会出现队列满的情况，此时需要进行特殊处理。
由于循环队列是基于数组实现的，所以其大小是固定的，不能动态调整，这也是循环队列的一个缺陷。
在实验结束后，我们对循环队列的性能进行了一些简单分析。
通过测试，我们发现循环队列在入队和出队操作的时间复杂度都是O（1），即不受元素数量的影响，具有较高的效率。
这进一步证明了循环队列是一种高效的数据结构。
本次实验让我们深入了解了循环队列的内部结构和基本操作，也发现了循环队列存在的问题和局限性。
通过这次实验的实践，我们进一步理解了数据结构的重要性，同时也锻炼了自己的程序设计能力和思维能力。
除了实现循环队列的基本操作，我们还对循环队列进行了扩展，添加了一些实用的操作，比如获取队列长度、获取队首和队尾元素等。
这些操作虽然不是必要的，但是在实际的应用中却非常实用，可以方便我们处理队列中的元素。
我们在实验中还掌握了一些编程技巧和调试工具，来提高程序的效率和可靠性。
循环队列基本操作的实现
循环队列基本操作的实现循环队列是一种特殊的队列，它的特点是在连续的存储空间中循环使用。
实现循环队列的基本操作包括初始化队列、入队、出队和判空等。
接下来我将逐个介绍这些操作的实现方法。
1.初始化队列初始化队列的操作包括分配内存空间和设置队头和队尾指针。
在具体实现中，首先需要定义一个循环队列的结构体，包含队列的最大长度、队头指针(front)和队尾指针(rear)以及用于存放元素的数组。
然后使用malloc函数动态分配内存空间，并将队头和队尾指针初始化为0。
2.入队入队操作向队列中添加一个元素。
需要判断队列是否已满，即rear+1等于front，如果是则表示队列已满，不可插入新元素。
否则，将新元素插入到rear指针指向的位置，并更新rear指针。
3.出队出队操作将队头元素删除并返回。
首先需要判断队列是否为空，即front等于rear，如果是则表示队列为空，无法执行出队操作。
否则，将队头指针向后移动一位，并返回删除的元素。
4.判空判空操作用于判断队列是否为空。
当队头指针等于队尾指针时，表示队列为空。
5.判满判满操作用于判断队列是否已满。
当队尾指针的下一位等于队头指针时，表示队列已满。
实现循环队列的基本操作需要考虑边界条件，如何确定队列已满或为空，并且要注意队列的环形特点。
下面给出一个具体的实现示例：```Ctypedef structint* data; // 存放元素的数组int front; // 队头指针int rear; // 队尾指针int maxSize; // 最大长度} CircularQueue;//初始化队列void initQueue(CircularQueue* queue, int maxSize)queue->data = (int*)malloc(maxSize * sizeof(int));queue->front = queue->rear = 0;queue->maxSize = maxSize;//入队操作void enQueue(CircularQueue* queue, int element)if ((queue->rear + 1) % queue->maxSize == queue->front)printf("Queue is full\n");return;}queue->data[queue->rear] = element;queue->rear = (queue->rear + 1) % queue->maxSize; //出队操作int deQueue(CircularQueue* queue)if (queue->front == queue->rear)printf("Queue is empty\n");return -1;}int element = queue->data[queue->front];queue->front = (queue->front + 1) % queue->maxSize; return element;//判空操作int isEmpty(CircularQueue* queue)return queue->front == queue->rear;//判满操作int isFull(CircularQueue* queue)return (queue->rear + 1) % queue->maxSize == queue->front;```以上就是循环队列的基本操作的实现方法。
实现循环队列的入队出队等基本操作
实现循环队列的入队出队等基本操作循环队列是一种特殊的队列数据结构，通过循环利用数组空间来实现入队和出队操作。
它的特点是队头和队尾可以在数组上循环移动，从而充分利用数组空间，提高队列的效率。
下面将详细介绍循环队列的实现。
1.定义循环队列的数据结构循环队列的数据结构由以下几个成员组成：-一个固定大小的数组，用于存储队列元素。
- 一个队头指针front，指向队列的第一个元素。
- 一个队尾指针rear，指向队列的最后一个元素的下一个位置。
2.初始化循环队列首先，我们需要在内存中分配一个固定大小的数组，并初始化队头和队尾指针为0。
```pythondef __init__(self, k: int):self.queue = [0] * kself.front = self.rear = 0```3.入队操作入队操作会在队尾插入一个新元素，并将队尾指针后移一位。
如果队列已满，则入队操作会失败。
```pythondef enqueue(self, value: int) -> bool:if self.isFull(:return Falseself.queue[self.rear] = valueself.rear = (self.rear + 1) % len(self.queue)return True```4.出队操作出队操作会删除队头元素，并将队头指针后移一位。
如果队列为空，则出队操作会失败。
```pythondef dequeue(self) -> bool:if self.isEmpty(:return Falseself.front = (self.front + 1) % len(self.queue)return True```5.判空操作判空操作会检查队头和队尾指针是否相等，如果相等则说明队列为空。
```pythondef isEmpty(self) -> bool:return self.front == self.rear```6.判满操作判满操作会检查队尾指针的下一位是否等于队头指针，如果相等则说明队列已满。
数据结构C语言版实验五 循环队列的基本操作
Q.base[Q.rear]=e;
Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;
return 1;
}
int DeQueue(SqQueue &Q,QElemType &e) {
if(Q.front==Q.rear) return 0;
（1）能够熟练在Visual C++6.0环境中进行程序的编辑、编译和调试；
（2）会书写类C语言的算法，并将算法转变为程序实现。
4、程序运行框架
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MAXQSIZE 5
typedef char QElemType;
typedef struct {
QElemType *base;
int front;
int rear;
}SqQueue;
int InitQueue(SqQueue &Q) {return 0; }
int QueueLength(SqQueue Q) {return 0; }
补充程序，在循环队列中依次将元素A、B、C、D入队，求队列长度之后出队，再将E、F入队最后显示队列元素，并观察运行结果。
实验内容可执行程序：
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MAXQSIZE 5
typedef char QElemType;
循环队列的基本运算实现
① 运算规则不同，线性表为随机存取，而栈是只允 许在一端进行插入和删除运算，因而是后进先出 表LIFO；队列是只允许在一端进行插入、另一端 进行删除运算，因而是先进先出表FIFO。
② 用途不同，线性表比较通用；堆栈用于函数调用、 递归和简化设计等；队列用于离散事件模拟、多 道作业处理和简化设计等。
循环队列的操作演示flash
队空：front==rear 队满：front==rear
初始状态
rear
J6
J5 5
4
0
J4
3
1
2
front
队空、队满无法判断：
1.另外设一个标志以区别 2.少用一个元素空间：
队空：front==rear 队满：(rear+1)%M==front
5
4
0
3
1
2
front rear
循环队列的基本运算实现
1）进队列算法 （1）检查队列是否已满，若队满，则溢出错误； （2）将新元素赋给队尾指针所指单元； （3）将队尾指针后移一个位置（即加1）。 2)出队列算法 （1）检查队列是否为空，若队空，则下溢错误； （2）取队首元素的值。 （3）将队首指针后移一个位置（即加1）；
3.4.2 链队列
3.4.1 队列的定义
队列(Queue)也是一种运算受限的线性 表。它只允许在表的一端进行插入，而 在另一端进行删除。允许删除的一端称 为队头(front)，允许插入的一端称为队 尾(rear)。
队列的修改是依先进先出的原则进行的。
队列的基本运算
1．初始化队列 InitQueue(&Q) 将队列Q设置成一个空队列。
front
J6
J
J4 2 J8
实验5队列的实现
实验5 队列基本操作的实现【实验目的】1、熟练掌握顺序队、链队的存储原理；2、熟练掌握顺序队、链队的C语言实现方法；3、掌握队列空、栈满的判断条件；4、了解循环队列与普通队列实现上的不同及其解决方法。
【实验内容】1、编程实现26个英文字母的顺序队和链队存储；2、要求先把“A～Z”26个英文字母入队，然后让所有字母出队；3、要求采用结构化编程，用init( )函数实现队列的初始化，用EnQueue( )函数实现入队，用OutQueue( )函数实现出队,build( )函数建立队列，display( )函数显示队列。
【C源程序】/* 顺序队的操作： 26个英文字母入队，出队。
*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedef struct sqqueue{char *base;int front，rear ;int maxsize;}SqQueue;int n;SqQueue myQueue;int init(SqQueue *q){请自己填写int EnQueue(char x){请自己填写}char OutQueue( ){请自己填写}int build( ){请自己填写}void display( ){请自己填写}void main(){n=26;if(init(&myQueue)==0){printf("队列初始化失败！\n"); exit(0);}else{if(build( ))display( );}/* 链队的操作： 26个英文字母入队，出队。
*/ #include"stdio.h"#include"stdlib.h"#define NULL 0typedef struct qnode{char data;struct qnode* next;}QNODE;QNODE *front,*rear,*p;int m=sizeof(QNODE);int n;int init( ){p=(QNODE *)malloc(m); /* 生成头结点 */ if(p){front=p;rear=p;p->next=NULL;return(1);}else return(0);}int EnQueue(char x){请自己填写}char OutQueue( ){请自己填写}int build( ){请自己填写}void display( ){请自己填写}void main(){n=26;if(init()==0){printf("队列初始化失败！\n"); exit(0);}else{if(build( ))display( );}}【实验结果】。
实验五队列的实现及其基本操作 高哥
printf("\t\t请输入选择（1 或 2）："); scanf("%d",&choice); switch(choice) { case 1: t=OutQueue_front(); out[pos++]=t; break; case 2: t=OutQueue_rear(); out[pos++]=t; break; } } printf("\n\t\t数据输出的顺序是："); for(i=0;i<5;i++) printf("[%d] ",out[i]); printf("\n"); getchar(); } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// int DelQueue(LinkQueue *q)//删除第i个元素起的k个元素的函数定义。” { Int j,t; QueueNode *p,*r; if(q->front==NULL) return 0; //如果头指针为空，则返回0。 else { for(j=1,p=q->front;j<i-1;j++) p=p->next; for(t=i,r=p;t<i+k;t++) { p=p->next; r->next=p->next; if(p->next==NULL)
实验5：队列的实现及其基本操作
1.实验目的
（1） 掌握队列的特点及其描述方法。 （2） 用链式结构实现一个队列。 （3） 掌握队列的各种基本操作。 （4） 掌握队列的简单应用程序。
循环队列push_back实现原理
循环队列push_back实现原理循环队列是一种经典的数据结构，它可以实现高效的队列操作。
在循环队列中，我们可以使用push_back操作来向队列尾部插入新的元素。
本文将介绍循环队列的原理，并详细解释push_back操作的实现过程。
一、循环队列的概念和原理循环队列是一种环形的数据结构，它的底层是一个数组。
循环队列的特点是，当队列的尾部指针指向数组的最后一个位置时，如果队列仍有空闲空间，那么新的元素将被插入到数组的第一个位置，形成一个循环。
这样一来，我们就可以循环利用数组的空间，避免了数组中元素的搬移操作。
循环队列通常由两个指针来表示，一个是队头指针front，一个是队尾指针rear。
初始时，它们都指向数组的第一个位置。
队列中的元素从队头指针的位置开始，依次向后排列，直到队尾指针的位置。
当队列为空时，front和rear指针相等，当队列满时，rear指针指向的位置是front指针的前一个位置。
二、push_back操作的实现过程push_back操作是向循环队列的尾部插入新的元素。
它的具体实现过程如下：1. 首先，判断队列是否已满。
如果队列已满，即rear指针的下一个位置是front指针的位置，表示队列已满，无法插入新的元素。
在这种情况下，我们可以选择两种处理方式：一种是抛出异常，通知调用者队列已满；另一种是自动扩容，重新分配更大的数组空间。
这里我们选择抛出异常的方式。
2. 如果队列未满，将新的元素插入到rear指针的位置，并将rear 指针后移一位。
具体操作如下：（1）将新的元素赋值给rear指针指向的位置：queue[rear] = element；（2）将rear指针后移一位：rear = (rear + 1) % queueSize；这里使用取模运算来实现循环。
3. 返回插入成功的提示信息。
三、总结本文介绍了循环队列的概念和原理，并详细解释了push_back操作的实现过程。
循环队列通过循环利用数组的空间，实现了高效的队列操作。
实验报告5-循环队列
实验报告－5
课程名__数据结构实验名称_循环队列的简单操作实现
实验日期年月日实验报告日期年月日姓名_________学号_____________
一、实验目的
掌握循环队列的简单操作
二、实验内容
编写一个程序实现如循环队列的初始化、入队、出队、取队头元素和遍历栈操作：
三、实验环境
四、实验步骤
（描述实验步骤及中间的结果或现象。
在实验中做了什么事情，怎么做的，发生的现象和中间结果）
五、实验结果
（相关文件制成压缩文件提交，注明文件名）
六、总结
（说明实验过程中遇到的问题及解决办法；个人的收获；未解决的问题等）。
循环队列的基本操作及实现
循环队列的基本操作及实现循环队列是一种经典的数据结构，它具有高效的插入和删除操作。
本文将介绍循环队列的基本操作及其实现。
一、循环队列的概念循环队列是一种环形的队列，它的特点是在队列的尾部插入新的元素时，如果队列已满，则插入到队列的头部。
这样可以实现队列的循环使用，避免了数据的搬移操作，提高了队列的效率。
二、循环队列的基本操作1. 初始化队列：创建一个容量为n的循环队列，并初始化队列的头指针front和尾指针rear，初始时front和rear均指向0。
2. 判断队列是否为空：当front和rear指向同一个位置时，表示队列为空。
3. 判断队列是否已满：当队列的下一个位置是front时，表示队列已满。
4. 入队操作：将新元素插入到队列的尾部，即将rear指针指向的位置赋值为新元素，并将rear指针后移一位。
如果队列已满，则插入失败。
5. 出队操作：将队列的头部元素删除，即将front指针后移一位。
如果队列为空，则删除失败。
6. 获取队列的头部元素：返回队列的头部元素，即返回front指针指向的位置的元素值。
三、循环队列的实现循环队列可以使用数组来实现，具体的实现代码如下：```class CircularQueue {constructor(capacity) {this.capacity = capacity;this.queue = new Array(capacity);this.front = 0;this.rear = 0;}isEmpty() {return this.front === this.rear;}isFull() {return (this.rear + 1) % this.capacity === this.front; }enqueue(element) {if (this.isFull()) {return false;}this.queue[this.rear] = element;this.rear = (this.rear + 1) % this.capacity; return true;}dequeue() {if (this.isEmpty()) {return null;}const element = this.queue[this.front];this.front = (this.front + 1) % this.capacity; return element;}getFront() {if (this.isEmpty()) {return null;}return this.queue[this.front];}}```四、循环队列的应用场景循环队列在实际应用中具有广泛的应用场景，例如操作系统中的进程调度、缓冲区管理、数据包处理等。
循环队列设计实验报告
一、实验目的1. 理解循环队列的概念和原理。
2. 掌握循环队列的基本操作，包括初始化、入队、出队、判断队列满和空等。
3. 通过实验加深对队列数据结构在实际应用中的理解。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验内容循环队列是一种利用固定大小的数组实现队列的数据结构。
当队列满时，队列的最后一个元素之后的元素会覆盖队列的第一个元素，形成一个循环。
本实验主要实现以下功能：1. 初始化循环队列。
2. 入队操作（Enqueue）。
3. 出队操作（Dequeue）。
4. 判断队列满和空。
四、实验步骤1. 定义循环队列的结构体，包括队列的最大容量、队列的数组、头指针和尾指针。
```cppstruct LoopQueue {int maxSize; // 队列的最大容量int data; // 队列的数组int front; // 队列的头指针int rear; // 队列的尾指针};```2. 实现初始化函数，初始化队列的最大容量、头指针和尾指针。
```cppvoid initLoopQueue(LoopQueue &queue, int maxSize) {queue.maxSize = maxSize;queue.data = new int[maxSize];queue.front = 0;queue.rear = 0;}```3. 实现入队操作，当队列不满时，将元素添加到队列的尾指针位置，并更新尾指针。
```cppbool enqueue(LoopQueue &queue, int value) {if ((queue.rear + 1) % queue.maxSize == queue.front) {return false; // 队列满}queue.data[queue.rear] = value;queue.rear = (queue.rear + 1) % queue.maxSize;return true;}```4. 实现出队操作，当队列不为空时，返回队列的头指针位置的元素，并更新头指针。
循环队列的基本操作及实现
循环队列的基本操作及实现循环队列是一种特殊的队列，它可以充分利用数组空间，实现队列的基本操作。
循环队列的基本操作包括入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等。
1. 入队操作入队操作是将元素插入队列尾部的操作。
在循环队列中，需要考虑队列已满的情况。
当队列已满时，需要将队列头部的元素出队，然后再将新元素入队。
入队操作的代码如下：```void enqueue(int data) {if ((rear + 1) % MAX_SIZE == front) {dequeue();}queue[rear] = data;rear = (rear + 1) % MAX_SIZE;}```2. 出队操作出队操作是将队列头部的元素删除的操作。
在循环队列中，需要考虑队列为空的情况。
当队列为空时，无法进行出队操作。
出队操作的代码如下：```int dequeue() {if (front == rear) {return -1;}int data = queue[front];front = (front + 1) % MAX_SIZE;return data;}```3. 判断队列是否为空判断队列是否为空的操作是判断队列中是否还有元素的操作。
在循环队列中，队列为空的条件是队列头部和队列尾部相等。
判断队列是否为空的代码如下：```bool is_empty() {return front == rear;}```4. 判断队列是否已满判断队列是否已满的操作是判断队列中是否还有空间可以插入元素的操作。
在循环队列中，队列已满的条件是队列头部和队列尾部相邻。
判断队列是否已满的代码如下：```bool is_full() {return (rear + 1) % MAX_SIZE == front;}```循环队列的实现可以使用数组来实现，也可以使用链表来实现。
使用数组实现循环队列时，需要定义一个数组和两个指针，分别指向队列头部和队列尾部。
队列（循环队列的顺序实现）
队列（循环队列的顺序实现）⼀、概述与栈相反，队列是先进先出(FIFO)，后进后出的数据结构。
插⼊的⼀端叫做队尾，⽽出去的⼀端则称为队头或队⾸。
但是队列(Queue)有⼀种扩展形式，称为双端队列(Deque)，即可以在两端都进⾏插⼊和删除的操作，看起来双端队列似乎更加使⽤，但在实际应⽤中却并不常见。
同样的，队列也有两种实现形式，即顺序队列和链队列。
链队列可以参考链栈，直接将出栈操作改成删除头节点即可，插⼊删除⽅便，适合栈和队列。
顺序队列当然是数组实现，顺序队列的问题在于出队时前⾯空出的位置是否由后⾯的元素补充，如果不补充，那么会造成空间极度的浪费，如果补充，那么需要将每个元素都向前移，时间复杂度此时来到O(N)，为了解决这个问题，循环队列应运⽽⽣，即将补充的元素放到前⾯由于出队⽽造成的空缺位置。
这样就可以最⼤限度的利⽤已申请的空间。
⼆、顺序实现循环队列数据域：private int Capacity;private int front;private int rear;private int [] data;static int DEFAULT_SIZE = 6;public Queue(){front = rear = 0;Capacity = DEFAULT_SIZE;data = new int [Capacity];}由于JAVA并不⽀持泛型数组，因此我们以int型的队列作为⽰例。
这⾥简单描述⼀下循环队列的结构，⼀个空的循环队列如下图：当⼊队3个元素时变为：再出队1个元素接下来是求长度和判满空public int getSize(){return (rear - front + Capacity) % Capacity;}public boolean isEmpty(){return (rear == front);}public boolean isFull(){return ((rear + 1) % Capacity == front);}先说求元素个数(长度)，从图中看起来好像直接返回rear-front即可，但是因为是循环队列，考虑下列情况：显然不能⽤简单的减法，必须将两种算法统⼀起来，因此(rear - front + Capacity) % Capacity正是起到这样的作⽤。
循环队列的实现及细节
循环队列的实现及细节1. 队列定义：⼀种可以实现 “先进先出” 的存储结构（类似于排队）只允许在⼀端插⼊元素，在另⼀端删除元素，不可以混在⼀起2. 队列分类：链式队列：由链表实现的队列，本质是链表静态队列：由数组实现的队列，本质是数组3. 循环队列讲解1. 静态队列为什么必须时循环队列：静态队列必须是循环队列，这是由数组的特性决定的。
队列只允许尾部添加元素头部删除元素，如果⽤数组实现，添加元素时元素向后排列，删除元素时前⾯的位置就会空出来，时间长了之后会造成⼤量的空间浪费，所以要使⽤循环队列，以防⽌空间浪费⾮循环队列，会浪费很多空间循环队列，不会浪费空间2. 循环队列需要⼏个参数来确定：两个，即队列头、尾（实质上就是数组的两个下标）3. 循环队列各个参数的含义：循环队列需要两个参数来确定，且这两个参数在不同的情况下由不同的含义队列初始化时：front和rear值都为零队列⾮空时：front代表队列第⼀个元素，rear代表队列的最后⼀个有效元素的下⼀个元素队列空时：front和rear相等单不⼀定为零4. 循环队列⼊队伪算法讲解：将值存⼊下标为rear的位置后,rear = (rear+1) %数组长度，⽽不是 rear+15. 循环队列出队伪算法讲解：front = (front + 1) % 数组长度，与⼊队相同6. 如何判断循环队列是否为空：若 rear == front 则队列为空7. 如何判断循环队列是否为满：若（rear + 1）% 数组长度 == front 则队列已满（因为 rear 指⽰的是队列最后⼀个有效元素的下⼀个元素，所以这样判断队列已满会浪费⼀个数组位置，但是这已经⽐⾮循环队列省了很多空间了。
如果要不浪费哪⼀个元素就需要多加⼀个参数，这样就会⿇烦很多，没有必要）4. 循环队列实现及细节#include <stdbool.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct Queue{int *pBase; //指向数组的指针int front; //队列头，数值尾队列第⼀个有效元素的下标int rear; //队列尾，数值尾队列最后⼀个有效元素的下⼀个元素的下标}QUEUE,*PQUEUE;PQUEUE InitQueue(void);/**操作结果：构造⼀个空队列Q */void DestoryQueue(PQUEUE pQ);/**初始条件：队列已经存在* 操作结果：队列被销毁*/void ClearQueue(PQUEUE pQ);/**初始条件：队列已经存在* 操作结果：将队列清空*/bool QueueEmpty(PQUEUE pQ);/**初始条件：队列已经存在* 操作结果：若队列为空，返回TURE，否则返回FALSE*/bool QueueFull(PQUEUE pQ);/**初始条件：队列已存在* 操作结果：若队列已满，返回TURE，否则返回FALSE*/int QueueHead(PQUEUE pQ,int val);/**初始条件：队列存在且⾮空* 操作结果：返回队列头元素*/bool EnQueue(PQUEUE pQ,int val);/**初始条件：队列已存在* 操作结果：在队尾插⼊元素*/bool DeQueue(PQUEUE pQ,int *pVal);/**初始条件：队列存在且⾮空* 操作结果：删除队头元素，并返回其值*/void QueueTraverse(PQUEUE pQ);/**初始条件：队列存在且⾮空* 操作结果：输出队列元素*/int N; //N ⽤于在各个函数之间传递队列的实际长度int main(){int t;printf("请输⼊队列长度："); //这⾥⽤ N + 1 是因为输⼊的队列长度是实际元素的个数，因为循环队列会浪费⼀个元素，所以令队列的实际长度为 N + 1 ⽅便使⽤ scanf("%d",&t);N=t+1;PQUEUE pQ=InitQueue();int i,n;for(i=0;i<N-1;i++){ //⽤户输⼊的队列长度为 N - 1scanf("%d",&n);EnQueue(pQ,n);}QueueTraverse(pQ);int val;DeQueue(pQ,&val);QueueTraverse(pQ);printf("出队元素为：%d",val);}PQUEUE InitQueue(void) //构造⼀个空队列{PQUEUE pQ=(PQUEUE)malloc(sizeof(QUEUE)); //这⾥必须⽤ malloc 函数，否则⽣成的就是⼀个局部变量。
循环队列基本操作的实现
break;
case 4: //输出队头元素
if(GetHead(Q,e))
cout<<"队头元素为："<<e<<endl;
else
cout<<"当前队列为空队列，没有队头元素"<<endl;
break;
case 5: //输出队尾元素
if(GetTail(Q,e))
}
int main()
{
SqQueue Q; //定义循环队列Q
int k;
char e;
bool flag;
InitQueue(Q); //初始化循环队列Q
cout<<"循环队列Q初始化成功"<<endl;
//循环显示菜单，完成循环队列的一系列操作
do{
showmenu();
cout<<"请选择要执行的操作序号"<<endl;
bool DeQueue(SqQueue &Q,char &e)
{
if(Q.front==Q.rear)
return false;
e = Q.base[Q.front];
Q.front = (Q.front+1)%MAXSIZE;
return true;
}
//取循环队列Q的队头元素，用参数e返回取得的队头元素
bool GetHead(SqQueue Q,char &e)
{
if(Q.front!=Q.rear)
{
e=Q.base[Q.front];
循环队列的实现与运算 数据结构
循环队列的实现与运算数据结构电子信息学院实验报告书课程名: 数据结构题目: 循环队列的实现和运算实验类别设计班级: 学号: 姓名:2011年10 月 17 日《算法设计与分析》实验报告 - 1 - 1、实验题目(1) 掌握队列“先进先出”的特点;(2) 复习队列的入队、出队、插入、删除等基本运算。
(3) 掌握循环队列的特点，以及循环队列的应用。
2、实验内容(1) 在顺序存储结构上实现输出受限制的双端循环队列的入队和出队(只允许队头输出)算法。
(2) 设每个元素表示一个待处理的作业，元素值表示作业的预计时间。
入队列采取简化的短作业优先原则，若一个新提交的作业的预计执行时间小于对头和队尾作业的平均时间，则插入在队头，否则插入在队尾。
(3) 循环队列数据类型:#define MAXLEN 10typedef struct{ int data[MAXLEN];int front,rear;}csequeue;(4)入队作业处理的预计执行时间可以用随机数函数rand()产生，也可以从键盘输入。
3、实验要求(1) 利用C(C++)语言完成算法设计和程序设计。
(2) 上机调试通过实验程序。
(3) 输入数据，检验程序运行结果。
(4) 给出具体的算法分析，包括时间复杂度和空间复杂度等。
(5) 撰写实验报告。
4、实验步骤与源程序? 实验步骤首定义MAXLEN=10，然后初始化队列，再定义数据类型、头、尾指针。
下面定义五个函数，分别是入队函数、出队函数、显示函数和长度计算函数。
在入队时要判断是否队满，队满不能入队。
出队要判断队是否为空，队空不能出队。
判断队列长度的函数，用队尾指针与队首指针之差来计算。
最后的主函数是一个队列菜单和相应的对函数的调用，菜单界面主要通过printf()函数来实现，下面一一对应有switch()语句来实现。
? 源代码#include<stdio.h>#define MAXLEN 10typedef struct{ int data[MAXLEN]; // 定义数据的类型int front,rear; // 定义队头、队尾指针 }csequeue;《算法设计与分析》实验报告 - 2 - csequeue q;void IniQueue() // 初始化队列 { q.front=q.rear=MAXLEN-1; }void InQueue() // 入队函数 { int x ;printf("\n\t\t 输入一个入队的整数数据:");scanf("%d",&x);if (q.front==(q.rear+1) % MAXLEN ){ printf("\n\t\t 队满，不能入队! \n"); return; }q.rear=(q.rear+1) % MAXLEN;q.data[q.rear]=x;printf("\n\t\t 入队成功! \n");}void Outsequeue() // 出队函数 { if (q.front==q.rear){ printf ("\n\t\t 此队列为空! "); return ;} // 队空不能出队else{ q.front=(q.front+1) % MAXLEN;printf("\n\t\t 出队元素为:%d\n",q.data[q.front]); // 输出队头元素return;}}void ShowQueue() // 显示函数 { int k=q.front;if (k==q.rear){ printf("\n\t\t 此队列为空! \n"); return;}printf("\n\t\t 此队列元素为:");do{ k=(k+1)%MAXLEN;printf("%4d",q.data[k]);《算法设计与分析》实验报告 - 3 -} while(k!=q.rear);printf("\n");}int length(){ int k;k=(q.rear-q.front+MAXLEN)% MAXLEN;return k;}void main() // 主函数{ int i=1;int choice;IniQueue();while (i){printf("\n\t\t 循环队列\n");printf("\n\t\t***************************************************"); printf("\n\t\t*** 1----------显示 ***");printf("\n\t\t*** 2----------进队 ***");printf("\n\t\t*** 3----------出队 ***");printf("\n\t\t*** 4----------求队列长度 ***");printf("\n\t\t*** 0----------返回 ***");printf("\n\t\t***************************************************"); printf("\n\n\t\t 请选择菜单号: ");scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1: ShowQueue(); break;case 2: InQueue(); break;case 3: Outsequeue(); break;case 4: printf("\n\t\t 队列长度为: %d \n",length());break; case 0: i=0; break;《算法设计与分析》实验报告 - 4 -}}}5、测试数据与实验结果(可以抓图粘贴)《算法设计与分析》实验报告 - 5 - 6、结果分析与实验体会程序可以运行，结果正确，在实验中是对五个函数的调用，我在实验中更清楚的认识到队列跟栈的不同，队列是先进先出，栈是后进先出。
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实验五循环队列的实现一.实验目的掌握队列的基本操作：初始化队列、判队空、入队、出队等运算及程序实现方法。
二.实验内容（1）定义队列的顺序存取结构—循环队列。
（2）分别定义循环队列的基本操作（初始化队列、判队空、入队、出队等）。
（3）设计一个测试主函数进行测试。
三.实验要求（1）根据实验内容编写程序，上机调试并获得运行结果（2）撰写实验报告四.准备工作本次实验将会建立下图所示循环队列，并会根据此循环队列进行新增，删除等操作五.关键操作思路与算法(1).循环队列的类型定义语句如下；1.typedef struct2.{3.int front,rear;4. datatype data[MAXNUM];5.}SeqQueue;(2)置空队1.//置空队2.SeqQueue * SQueueCreate()3.{4. SeqQueue * sq=(SeqQueue*)malloc(sizeof(SeqQueue));5.if(sq==NULL)6. {7. printf("溢出！\n");8. }9.else10. {11. sq->front=sq->rear=0;12. }13.return sq;14.}(3)入队1.//进队2.void SQueueEnQueue(SeqQueue *sq,datatype x)3.{4.if((sq->rear+1)%MAXNUM==sq->front)5. {6. printf("队列满！\n");7. }8.else9. {10. sq->rear = (sq->rear+1)%MAXNUM;11. sq->data[sq->rear] = x ;12. }13.14.}(4)出队1.//出队2.int SQueueDeQueue(SeqQueue *sq,datatype *e)3.{4.if (sq->front==sq->rear)5. {6. printf("栈空！\n");7.return ERROR;8. }9.else10. {11. sq->front = (sq->front+1)%MAXNUM;12. *e = sq->data[sq->front];13.return OK;14. }15.}(5)判断队空1.//判断空函数2.int SQueueIsEmpty(SeqQueue *sq)3.{4.if (sq->front==sq->rear)5. {6.return TRUE;7. }8.else9. {10.return FALSE;11. }12.}六.源代码1.#include<string.h>2.#include<malloc.h>3.#include<limits.h>4.#include<stdio.h>5.#include<stdlib.h>6.#include<io.h>7.#include<math.h>8.#include<process.h>9.#define TRUE 110.#define FALSE 011.#define OK 112.#define ERROR -113.#define INFEASIBLE -114.#define MAXNUM 10015.typedef int datatype;16.17.typedef struct18.{19.int front,rear;20. datatype data[MAXNUM];21.}SeqQueue;22.//置空队23.SeqQueue * SQueueCreate()24.{25. SeqQueue * sq=(SeqQueue*)malloc(sizeof(SeqQueue));26.if(sq==NULL)27. {28. printf("溢出！\n");29. }30.else31. {32. sq->front=sq->rear=0;33. }34.return sq;35.}36.//判断空函数37.int SQueueIsEmpty(SeqQueue *sq)38.{39.if (sq->front==sq->rear)40. {41.return TRUE;42. }43.else44. {45.return FALSE;46. }47.}48.//进队49.void SQueueEnQueue(SeqQueue *sq,datatype x)50.{51.if((sq->rear+1)%MAXNUM==sq->front)52. {53. printf("队列满！\n");54. }55.else56. {57. sq->rear = (sq->rear+1)%MAXNUM;58. sq->data[sq->rear] = x ;59. }60.61.}62.//出队63.int SQueueDeQueue(SeqQueue *sq,datatype *e)64.{65.if (sq->front==sq->rear)66. {67. printf("栈空！\n");68.return ERROR;69. }70.else71. {72. sq->front = (sq->front+1)%MAXNUM;73. *e = sq->data[sq->front];74.return OK;75. }76.}77.//读对头元素78.datatype SQueueFront (SeqQueue *sq)79.{80.if (sq->front == sq->rear)81. {82. printf("队空下溢\n");83.return ERROR;84. }85.else86. {87.return(sq->data[(sq->front+1)%MAXNUM]);88. }89.}90.//输出循环序列91.void SQueueprint(SeqQueue *sq)92.{93.int i =(sq->front +1)%MAXNUM;94.while (i!=sq->rear+1)95. {96. printf("\t%d",sq->data[i]);97. i = (i+1)%MAXNUM;98. }99.// for(int i = (sq->front + 1)%MAXNUM;i != sq->rear + 1;i = (i + 1) % MAXNUM)100.// printf("\t%d",sq->data[i]);101.}102.103.int main()104.{105. SeqQueue *q;106. datatype x;107.int read;108.do109. {110. puts(" 关于循环队列的操作\n");111. puts(" ===========================\n"); 112. puts(" 1------置空队");113. puts(" 2------入队");114. puts(" 3------出队");115. puts(" 4------判断空队");116. puts(" 5------输出");117. puts(" 6------读队头元素");118. puts(" 0------退出");119. printf(" 请选择代号(0-6):");120. scanf("%d",&read);121. printf("\n");122.switch(read)123. {124.case 1:125. q=SQueueCreate();126.break;127.case 2:128. printf("请输入需要入队的元素:");129. scanf("%d",&x);130. SQueueEnQueue(q,x);131.break;132.case 3:133. SQueueDeQueue(q,&x);134. printf("出队数据元素是: %d\n",x);135.break;136.case 4:137.if (SQueueIsEmpty(q))138. {139. printf("队列已空！\n");140. }141.else142. {143. printf("队列不空！\n");144. }145.break;146.case 5:147. printf("\n 现在队列中的元素依次为：\n");148. SQueueprint(q);149. printf("\n");150.break;151.case 6:152. x = SQueueFront(q);153. printf("%d",x);154.break;155.case 0:156. read = 0;157.break;158.default:;159. }160. }while(read != 0);161.}七.程序图七.实验总结本届实验学习了队列这种操作受限的线性表，它只允许在一端插入，并在另一端进行删除在表中只允许进行插入的那一端称为队尾，只允许进行删除的那一段称为队头队头元素总是最先进队列的，同时也是最后出队列的，而对尾元素最后进队列的，同时也是最先出队列的，因此，队列也被称为”先进先出”的线性表，队列采用顺序存储结构时，为了解决假溢出问题，常常会设计成循环链表（首尾相连）来存储。