循环队列的学习解析以及C语言实现

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c语言队列的实现以及操作

c语言队列的实现以及操作摘要: 队列是数据结构中的一种，在实际生活中也有广泛的应用，本文通过介绍c语言的相关基础知识和算法，实现基本的队列结构以及其中的插入，删除，遍历，清空操作。

关键词：C语言；实现；队列；操作队列是数据结构中的一种，它按照先进先出的原则存储数据，可以分为循环队列和非循环队列，本文将结合c语言的基础知识，利用简单的算法实现非循环队列以及其中的插入，删除，遍历，清空操作。

一、实现队列1.声明结构体在使用c语言实现队列时，首先需要声明一个结构体Queue来定义队列，并定义队头和队尾指针，表示队列的入口和出口，以及空间的大小容量maxSize，并且用一个数组data[]来存储数据。

struct Queue{int data[maxSize]; //存储数据int front; //队头int rear; //队尾int maxSize; //队列容量};2.初始化队列在进行队列操作之前，我们需要将队列初始化，将队头队尾指针置于初始位置，表示队列为空，并将队列最大容量maxSize赋值。

void InitQueue(Queue *queue){queue->front = 0;queue->rear = 0;queue->maxSize = maxSize;}3.入队操作在进行入队操作时，我们先判断队列是否已满，如果未满，就将数据入队，并将队尾指针加一，否则返回队列已满的错误信息。

bool EnQueue(Queue *queue,int data){if((queue->rear+1)%queue->maxSize == queue->front) //队列满return false;queue->data[queue->rear] = data;queue->rear = (queue->rear+1)%queue->maxSize;return true;}4.出队操作在进行出队操作时，我们先判断队列是否为空，如果不为空，就将队头指针对应的数据出队，并将队头指针加一，否则返回队列已空的错误信息。

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。

数据结构c语言循环队列定义

数据结构c语言循环队列定义1. 引言在程序设计中，经常需要使用队列这种数据结构。

队列是一种先进先出(First In First Out, FIF)的数据结构，类似于排队买票或取快餐的过程，先到先服务。

相比于其他数据结构，队列的操作比较简单，也容易理解和实现。

本文将介绍一种常见的队列类型——循环队列，并使用c语言实现。

2. 循环队列的定义循环队列是一种特殊的队列类型，它在数组的基础上实现。

其实现方式是将数组的首尾相连，形成一个环状。

这样在操作队列时，当往队列中添加元素时，如果队列尾指针到达数组末尾，则在数组头部继续添加元素。

当从队列中删除元素时，如果队列头指针到达数组末尾，则在数组头部继续删除元素。

这样循环下去，队列就具有了循环的特性，即循环队列。

3. 循环队列c语言实现由于循环队列是在数组的基础上实现的，因此我们定义一个数组来存储队列元素，再定义队列头和队列尾指针来指向队列中的首尾元素。

具体c语言实现如下：```define MAXSIZE 100 // 队列最大容量typedef int ElemType; // 元素类型定义typedef struct {ElemType data[MAXSIZE]; // 存储元素的数组int front; // 队列头指针int rear; // 队列尾指针} CircleQueue;// 初始化循环队列void InitQueue(CircleQueue *q) {q->front = q->rear = 0; // 头尾指针初始化为0 }// 判断循环队列是否为空bool IsEmpty(CircleQueue *q) {return q->front == q->rear;}// 判断循环队列是否为满bool IsFull(CircleQueue *q) {return (q->rear + 1) % MAXSIZE == q->front;}// 入队操作bool EnQueue(CircleQueue *q, ElemType e) {// 队列已满，无法添加元素if (IsFull(q)) {return false;}q->data[q->rear] = e; // 将元素添加到队列尾部q->rear = (q->rear + 1) % MAXSIZE; // 队列尾指针后移一位return true;}// 出队操作bool DeQueue(CircleQueue *q, ElemType *e) {// 队列为空，无法删除元素if (IsEmpty(q)) {return false;}*e = q->data[q->front]; // 将队列头部元素取出q->front = (q->front + 1) % MAXSIZE; // 队列头指针后移一位return true;}```以上是循环队列的c语言实现，可以通过以上函数对循环队列进行初始化、判断队列是否为空或是否为满，入队和出队操作。

c语言循环结构实验报告总结

C语言循环结构实验报告总结引言C语言是一种广泛应用于系统程序开发的高级编程语言。

循环结构是C语言中重要的概念，通过循环结构，可以重复执行一段代码，提高程序的效率与可读性。

本实验旨在通过编写C语言程序来掌握循环结构的使用方法，并通过实际的实验案例来加深对循环结构的理解。

背景知识在开始实验之前，我们需要了解一些基础的C语言知识。

循环结构的类型在C语言中，常用的循环结构有三种类型：for循环、while循环和do-while循环。

1.for循环：通过指定循环变量的初始值、循环条件和循环变量的增量来控制循环的执行次数。

2.while循环：在每次循环开始前判断循环条件是否满足，如果满足则执行循环体，否则结束循环。

3.do-while循环：与while循环相似，但是循环体至少会被执行一次，然后再判断循环条件是否满足。

在实验中，我们将使用这三种循环结构来完成各种任务。

循环控制语句除了基本的三种循环结构外，C语言还提供了一些循环控制语句来控制循环的执行。

1.break语句：用于立即退出循环，跳出循环体。

2.continue语句：用于立即结束本次循环，跳过剩余循环体的执行，开始下一次循环。

这些循环控制语句在实际编程中非常实用，可以根据需要在循环内部进行灵活的控制。

实验过程实验案例一：求和在这个实验案例中，我们将使用for循环结构来求解给定范围内的整数和。

1.首先，我们需要定义一个用于存储求和结果的变量sum，并初始化为0。

2.接下来，我们通过for循环遍历给定的整数范围，将每个整数累加到sum中。

3.最后，我们输出求和结果sum。

下面是代码实现示例：#include <stdio.h>int main() {int sum = 0;int start = 1, end = 100;for (int i = start; i <= end; i++) {sum += i;}printf("Sum: %d\n", sum);return 0;}实验案例二：乘法表在这个实验案例中，我们将使用嵌套的for循环结构来输出乘法表。

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。

队列：顺序队列和循环队列

队列：顺序队列和循环队列和栈的先进后出不同，队列的形式是先进先出，队列的想法来⾃于⽣活中排队的策略，顾客在付款结账的时候，按照到来的先后顺序排队结账。

先来的顾客先结账，后来的顾客后结账。

队列有两种实现形式：１　顺序表实现　２　循环顺序表　⾸先来看下顺序表的实现，在python中，队列的实现⽤list来写⼗分的⽅便。

实现⽅式如下：class line_queue():def __init__(self):self._elem=[]def push(self,elem):self._elem.append(elem)def pop(self):elem=self._elem.pop(0)return elemdef queue_length(self):return len(self._elem)和栈唯⼀的区别是，这⾥pop是pop(0),也就是⾸先进队列的数据出列。

这个实现很简单，但是有⼀个问题，每次有元素出队列的时候，元素都必须要进⾏前移。

这就带来了⼀个问题，它的操作复杂度为Ｏ(n)，⽽不是O(1)。

只有从尾部弹出元素也就是先进后出的时候复杂度为O(1).那么如何才能满⾜Ｏ(1)的出列复杂度呢。

我们可以考虑记住队头和队尾的位置。

每次出队的时候直接将队头位置的元素弹出就可以了。

具体的实现可以参考下图下⾯来看下代码的实现：class line_queue_update():def __init__(self):self._elem=[]self.head=self.rear=0def push(self,elem):self._elem.append(elem)self.rear+=1def pop(self):elem=self._elem[self.head]self.head+=1return elemdef queue_length(self):return len(self._elem)def get_elem(self):print self._elemif __name__=="__main__":q=line_queue_update()for i in range(10):q.push(i)print 'The length is %d' % q.queue_length()q.pop()q.pop()q.push(90)q.push(100)q.push(200)print 'The length is %d' % q.queue_length()运⾏结果如下：/usr/bin/python2.7 /home/zhf/py_prj/data_struct/chapter5.pyThe length is 10The length is 13这个⽅法的实现出队列的复杂度就是Ｏ(1)。

数据结构c语言版第三版习题解答

数据结构c语言版第三版习题解答数据结构 C 语言版第三版习题解答在学习计算机科学与技术的过程中，数据结构是一门非常重要的基础课程。

而《数据结构C 语言版第三版》更是众多教材中的经典之作。

其中的习题对于我们理解和掌握数据结构的概念、原理以及算法实现起着至关重要的作用。

接下来，我将为大家详细解答这本书中的一些典型习题。

首先，让我们来看一道关于线性表的习题。

题目是这样的：设计一个算法，从一个有序的线性表中删除所有其值重复的元素，使表中所有元素的值均不同。

对于这道题，我们可以采用双指针的方法来解决。

定义两个指针 p和 q，p 指向线性表的开头，q 从 p 的下一个位置开始。

当 q 所指向的元素与 p 所指向的元素相同时，我们就将 q 所指向的元素删除，并将 q 向后移动一位。

当 q 所指向的元素与 p 所指向的元素不同时，我们将 p 向后移动一位，并将 q 所指向的元素赋值给 p 所指向的位置，然后再将 q 向后移动一位。

当 q 超出线性表的范围时，算法结束。

下面是用 C 语言实现的代码：｀｀｀cvoid removeDuplicates(int arr, int n) ｛int p ＝ 0, q ＝ 1;while （q ＜ n) ｛if （arrp ＝＝ arrq) ｛for （int i ＝ q; i ＜ n 1; i+＋）｛arri ＝ arri ＋ 1;｝（n)；｝ else ｛p+＋；arrp ＝ arrq;｝q+＋；｝｝｀｀｀再来看一道关于栈的习题。

题目是：利用栈实现将一个十进制数转换为八进制数。

我们知道，将十进制数转换为八进制数可以通过不断除以 8 取余数的方法来实现。

而栈的特点是后进先出，正好适合存储这些余数。

以下是 C 语言实现的代码：｀｀｀cinclude ＜stdioh>include ＜stdlibh>define MAX_SIZE 100typedef struct ｛int top;int dataMAX_SIZE;｝ Stack;／／初始化栈void initStack(Stack s) ｛s>top ＝－1;｝／／判断栈是否为空int isEmpty(Stack s) ｛return s>top ＝＝－1;｝／／判断栈是否已满int isFull(Stack s) ｛return s>top ＝＝ MAX_SIZE 1;｝／／入栈操作void push(Stack s, int element) ｛if （isFull(s)）｛printf(＂Stack Overflow!＼n"）；return;｝s>data+＋s>top ＝ element;｝／／出栈操作int pop(Stack s) ｛if （isEmpty(s)）｛printf(＂Stack Underflow!＼n"）；return －1;｝return s>datas>top;｝／／将十进制转换为八进制void decimalToOctal(int decimal) ｛Stack s;initStack(＆s)；while （decimal!＝ 0) ｛push(＆s, decimal ％ 8)；decimal ／＝ 8;｝while （！isEmpty(＆s)）｛printf(＂％d"， pop(＆s)）；｝printf(＂＼n"）；｝int main(）｛int decimal;printf(＂请输入一个十进制数: ＂）；scanf(＂％d"，＆decimal)；printf(＂转换后的八进制数为: ＂）；decimalToOctal(decimal)；return 0;｝｀｀｀接下来是一道关于队列的习题。

实验8 队列(循环队列)的表示和实现

浙江大学城市学院实验报告课程名称数据结构基础实验项目名称实验八队列（循环队列）的表示和实现实验成绩指导老师（签名）日期一.实验目的和要求1、掌握队列的存储结构及基本操作。

2、掌握循环队列的设置及循环队列的各种基本操作的实现。

3、通过具体的应用实例，进一步熟悉和掌握队列的实际应用。

二.实验内容1、建立头文件test8.h，定义顺序存储的循环队列存储结构，并编写循环队列的各种基本操作实现函数。

同时建立一个验证操作实现的主函数文件test8.cpp，编译并调试程序，直到正确运行。

说明：队列的基本操作可包括：①void InitQueue (Queue &Q); //构造一个空队列Q②int EmptyQueue (Queue Q);//判断队列Q是否为空，若空返回1，否则返回0③void EnQueue (Queue &Q, ElemType item); //元素item 进队列Q④ElemType OutQueue (Queue &Q); //队头元素出队列Q，并返回其值⑤ElemType PeekQueue (Queue Q); //返回队头元素值⑥void ClearQueue (Queue &Q); //清空队列2、应用（选做部分）：编写程序，实现舞伴问题：假设在周末舞会上，男士们和女士们进入舞厅时，各自排成一队，跳舞开始时，依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴，若两队初始人数不相同，则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。

现要求设计一个函数void partner()，模拟上述舞伴配对问题。

基本要求:1)由键盘输入数据，每对数据包括姓名和性别；2)输出结果包括配成舞伴的女士和男士的姓名，以及未配对者的队伍名称和队头者的姓名；3)要求利用test8.h中已实现的顺序循环队列的基本操作函数来实现。

函数void partner()添加到文件test8.cpp中，在主函数中进行调用测试。

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。

循环队列判空和判满条件

循环队列判空和判满条件循环队列是一种经常使用的数据结构，它具有环形的特点。

在实际应用中，判断循环队列的空和满条件非常重要，因为只有在了解了这些条件后，我们才能正确地对循环队列进行操作。

本文将介绍循环队列的判空和判满条件，并提供相应的代码示例。

一、循环队列的定义和基本操作循环队列是一种使用数组实现的队列，它的特点是充分利用数组空间，将队列头尾相连，形成一个环。

下面是循环队列的基本操作：1. 初始化：创建一个队列，并设置队列的头指针(front)和尾指针(rear)为0。

2. 入队操作：将元素插入到队列的尾部，并将尾指针(rear)向后移动一位。

3. 出队操作：删除队列的头部元素，并将头指针(front)向后移动一位。

4. 判空：当头指针(front)和尾指针(rear)相等时，表示队列为空。

5. 判满：当尾指针(rear)的下一位等于头指针(front)时，表示队列已满。

二、循环队列判空和判满条件的分析1. 判空条件对于判断循环队列是否为空，我们只需判断头指针(front)和尾指针(rear)是否相等即可。

如果相等，表示队列为空；反之，队列不为空。

2. 判满条件判断循环队列是否已满需要特殊处理。

当队列尾指针(rear)的下一位等于队列头指针(front)时，表示队列已满。

由于是循环队列，尾指针(rear)在移动时会环绕到数组的开头，因此我们需要通过模运算来计算下一位的位置。

三、循环队列判空和判满条件的代码实现（C++示例）```cpp#include<iostream>using namespace std;const int MaxSize = 100; // 循环队列的最大容量class CircularQueue {private:int queue[MaxSize]; // 队列数组int front; // 头指针int rear; // 尾指针public:CircularQueue() {front = rear = 0; // 初始化队列}// 入队操作void enqueue(int value) {if ((rear + 1) % MaxSize == front) {cout << "Queue is full. Unable to enqueue." << endl; return;}queue[rear] = value;rear = (rear + 1) % MaxSize;}// 出队操作void dequeue() {if (front == rear) {cout << "Queue is empty. Unable to dequeue." << endl; return;}int value = queue[front];front = (front + 1) % MaxSize;cout << "Dequeued element: " << value << endl; }// 判空操作bool isEmpty() {return front == rear;}// 判满操作bool isFull() {return (rear + 1) % MaxSize == front;}};int main() {CircularQueue queue;queue.enqueue(1);queue.enqueue(2);queue.enqueue(3);queue.dequeue();queue.dequeue();queue.dequeue();queue.dequeue();return 0;}```四、总结循环队列是一种常用的数据结构，因其能够充分利用数组空间并实现高效的入队和出队操作而被广泛应用。

环行队列的知识点总结

环行队列的知识点总结一、环形队列的定义环形队列是一种特殊的队列，它采用循环数组的方式来实现。

环形队列和普通队列相比，能够更好地利用内存空间，减少内存的浪费。

二、环形队列的特点1. 采用循环数组存储数据，解决了普通队列在入队出队操作中浪费内存空间的问题；2. 使用两个指针来标识队头和队尾，实现循环队列的功能；3. 环形队列的长度固定，当队列满时，无法插入新的元素；4. 环形队列的插入和删除操作都具有较高的效率。

三、环形队列的基本操作1. 初始化：创建一个具有固定大小的环形队列，并初始化队头和队尾指针。

2. 入队操作：向队尾指针所指向的位置插入一个新的元素，并更新队尾指针。

3. 出队操作：删除队头指针所指向的元素，并更新队头指针。

4. 判空操作：当队列为空时，队头指针和队尾指针相等。

5. 判满操作：当队列满时，队尾指针的下一个位置等于队头指针。

四、环形队列的实现1. 环形队列可以采用数组来实现，同时需要两个指针来标识队头和队尾。

2. 入队操作：判断队列是否满，若满则无法插入新元素；若不满，则将新元素加入到队尾，并更新队尾指针。

3. 出队操作：判断队列是否空，若空则无法删除元素；若非空，则删除队头元素，并更新队头指针。

4. 注意循环数组的处理，当队尾指针到达数组的末尾时，需要将其指向数组的起始位置。

五、环形队列的应用1. 缓冲区：环形队列可以用于实现缓冲区，存储需要处理的数据。

2. 消息队列：在系统中，环形队列可以用作消息队列，实现进程间的通信。

3. 循环播放：在媒体播放器中，可以使用环形队列来实现音乐或视频的循环播放功能。

4. CPU调度：操作系统中可以使用环形队列来实现CPU的任务调度。

六、环形队列的优缺点1. 优点：能够更好地利用内存空间，减少内存的浪费；具有较高的效率和性能；2. 缺点：长度固定，无法动态扩展；插入和删除操作需要维护两个指针，实现稍复杂。

七、环形队列的应用场景1. 需要高效的队列数据结构；2. 内存空间有限，需要更好地利用内存；3. 需要循环存储数据的场合。

队列的c语言程序

队列的c语言程序队列的C语言程序队列是计算机科学中非常重要的数据结构之一，它可以用来实现各种算法。

在C语言中，队列可以使用指针和数组两种方式进行实现。

本文将介绍这两种实现方法。

数组实现队列数组实现队列的基本思想是：定义一个数组来保存队列中的元素，并通过两个指针front和rear来表示队首和队尾。

front指向队列的第一个元素，rear指向队列的最后一个元素。

入队操作时，将元素添加到队尾并将rear指针向后移动一位；出队操作时，将队首元素的值返回并将front指针向后移动一位。

下面是一个简单的数组实现队列的C语言代码：```#define MAXSIZE 100 // 队列的最大长度int queue[MAXSIZE]; // 队列数组int front = 0; // 队首指针int rear = 0; // 队尾指针// 判断队列是否为空int is_empty() {return front == rear;}// 判断队列是否已满int is_full() {return rear == MAXSIZE;}// 入队操作void enqueue(int item) {if (is_full()) {printf("Queue is full!\n"); return;}queue[rear++] = item;}// 出队操作int dequeue() {if (is_empty()) {printf("Queue is empty!\n"); return -1;}int item = queue[front++];return item;}```指针实现队列指针实现队列的基本思想是：定义一个链表来保存队列中的元素，并通过两个指针head和tail来表示队首和队尾。

head指向队列的第一个元素，tail指向队列的最后一个元素。

入队操作时，将元素添加到队尾，并更新tail指针；出队操作时，将队首元素的值返回并更新head指针。

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。

循环队列的概念

循环队列的概念
循环队列是一种特殊的队列数据结构，它具有固定大小的缓冲区，可以在其中存储元素，并支持在队列前端和后端插入和删除元素。

与普通队列不同的是，循环队列允许在缓冲区的末尾和开头之间进行循环操作，从而实现更高效的内存利用。

循环队列的实现方法通常使用一个数组来表示缓冲区，并使用两个指针来指示队列的头部和尾部。

当一个元素被添加到队列中时，尾指针会向前移动一位，并将该元素存储到数组中相应的位置上。

当一个元素从队列中被删除时，头指针会向前移动一位，并从数组中相应位置上取出该元素。

由于循环队列具有固定大小的缓冲区，因此在插入新元素时可能会出现“溢出”的情况。

为了避免这种情况发生，循环队列需要使用一些技巧来判断当前是否还有空间可以存储新元素。

例如，在插入新元素时可以检查头指针和尾指针之间是否还有空闲位置，如果没有则说明缓冲区已满。

另外，在实际应用中通常需要考虑多线程环境下的并发操作问题。

为了保证多线程操作的正确性，循环队列需要使用一些同步机制来避免竞争条件的发生。

例如，在插入和删除元素时可以使用互斥锁或读写
锁来保证同一时刻只有一个线程可以访问队列。

总之，循环队列是一种非常常用的数据结构，它可以在内存中高效地存储和管理元素，并支持快速插入和删除操作。

在实际应用中，循环队列通常被用于缓存数据、消息传递、任务调度等场景中。

数据结构：循环队列(C语言实现)

数据结构：循环队列（C语言实现）生活中有很多队列的影子，比如打饭排队，买火车票排队问题等，可以说与时间相关的问题，一般都会涉及到队列问题；从生活中，可以抽象出队列的概念，队列就是一个能够实现“先进先出”的存储结构。

队列分为链式队列和静态队列；静态队列一般用数组来实现，但此时的队列必须是循环队列，否则会造成巨大的内存浪费；链式队列是用链表来实现队列的。

这里讲的是循环队列，首先我们必须明白下面几个问题一、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rear2.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：[cpp]view plaincopy1.bool Enqueue(PQUEUE Q, int val)2.{3.if(FullQueue(Q))4.return false;5.else6. {7. Q->pBase[Q->rear]=val;8. Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize;9.return true;10. }11.}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：[cpp]view plaincopy1.bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val)2.{3.if(EmptyQueue(Q))4. {5.return false;6. }7.else8. {9. *val=Q->pBase[Q->front];10. Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize;11.return true;12. }13.}5.如何判断循环队列是否为空if（front==rear）队列空；else队列不空；[cpp]view plaincopy1.bool EmptyQueue(PQUEUE Q)2.{3.if(Q->front==Q->rear) //判断是否为空4.return true;5.else6.return false;7.}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；[cpp]view plaincopy1.bool FullQueue(PQUEUE Q)2.{3.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4.return true;5.else6.return false;7.}附录：queue.h文件代码：[cpp]view plaincopy1.#ifndef __QUEUE_H_2.#define __QUEUE_H_3.typedef struct queue4.{5.int *pBase;6.int front; //指向队列第一个元素7.int rear; //指向队列最后一个元素的下一个元素8.int maxsize; //循环队列的最大存储空间9.}QUEUE,*PQUEUE;10.11.void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize);12.void TraverseQueue(PQUEUE Q);13.bool FullQueue(PQUEUE Q);14.bool EmptyQueue(PQUEUE Q);15.bool Enqueue(PQUEUE Q, int val);16.bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val);17.#endifqueue.c文件代码：[cpp]view plaincopy1.#include<stdio.h>2.#include<stdlib.h>3.#include"malloc.h"4.#include"queue.h"5./***********************************************6.Function: Create a empty stack;7.************************************************/8.void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize)9.{10. Q->pBase=(int *)malloc(sizeof(int)*maxsize);11.if(NULL==Q->pBase)12. {13. printf("Memory allocation failure");14. exit(-1); //退出程序15. }16. Q->front=0; //初始化参数17. Q->rear=0;18. Q->maxsize=maxsize;19.}20./***********************************************21.Function: Print the stack element;22.************************************************/23.void TraverseQueue(PQUEUE Q)24.{25.int i=Q->front;26. printf("队中的元素是:\n");27.while(i%Q->maxsize!=Q->rear)28. {29. printf("%d ",Q->pBase[i]);30. i++;31. }32. printf("\n");33.}34.bool FullQueue(PQUEUE Q)35.{36.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37.return true;38.else39.return false;40.}41.bool EmptyQueue(PQUEUE Q)42.{43.if(Q->front==Q->rear) //判断是否为空44.return true;45.else46.return false;47.}48.bool Enqueue(PQUEUE Q, int val)49.{50.if(FullQueue(Q))51.return false;52.else53. {54. Q->pBase[Q->rear]=val;55. Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize;56.return true;57. }58.}59.60.bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val)61.{62.if(EmptyQueue(Q))63. {64.return false;65. }66.else67. {68. *val=Q->pBase[Q->front];69. Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize;70.return true;71. }72.}[文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意!]。

实现循环队列上各种基本运算的算法

实现循环队列上各种基本运算的算法循环队列是一种特殊的队列，它的底层实现是通过数组来存储数据，并通过两个指针(front指针和rear指针)来确定队头和队尾的位置。

循环队列的特点是：队满和队空的判定条件相同，即队头指针与队尾指针相邻时，队列为满；队头指针与队尾指针相等时，队列为空。

循环队列的基本运算包括：初始化队列、入队操作、出队操作、获取队头元素、获取队列长度、判定队空和队满。

1. 初始化队列初始化循环队列需要创建一个指定大小的数组，并将前后指针(front和rear)都指向数组的起始位置。

代码如下：```pythondef init_queue(size):return [None] * size, 0, 0```2. 入队操作入队操作主要涉及向队尾添加元素，并同时更新rear指针。

如果队列已满，则无法添加元素。

代码如下：```pythondef enqueue(queue, item):size, front, rear = queueif (rear + 1) % size == front:print("Queue is full")queue[rear] = itemqueue[2] = (rear + 1) % size```3. 出队操作出队操作主要涉及从队头移除元素，并同时更新front指针。

如果队列为空，则无法进行出队操作。

代码如下：```pythondef dequeue(queue):size, front, rear = queueif front == rear:print("Queue is empty")else:item = queue[front]queue[front] = Nonequeue[1] = (front + 1) % sizereturn item```4. 获取队头元素获取队头元素操作是指返回队列中第一个元素的值，但不移除元素。

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。

c语言数据结构(环形队列)

c语言数据结构（环形队列）环形队列是一种经典的数据结构，它在很多场景中发挥着重要的作用。

本文将介绍C语言中的环形队列的原理、实现及其在实际应用中的一些注意事项。

1.环形队列的原理环形队列是一种特殊的队列，它的底层数据结构是一个数组。

与普通队列不同的是，当队列的尾指针指向数组的最后一个位置时，如果还需要继续插入元素，尾指针则跳转到数组的第一个位置。

这样就形成了一个环形的结构，可以循环利用数组中的空间。

2.环形队列的实现环形队列的实现主要涉及到以下几个要素：-队列的初始化：需要给队列分配一块固定大小的内存空间，并初始化队列的头指针和尾指针。

-入队操作：将元素插入到队列的尾部，并更新尾指针的位置。

-出队操作：将队列头部的元素移除，并更新头指针的位置。

-判空操作：判断队列是否为空，即头指针和尾指针是否相等。

-判满操作：判断队列是否已满，即尾指针的下一个位置是否等于头指针。

以下是一个基于数组的环形队列的简单实现：```c#define MAX_SIZE 100typedef structint data[MAX_SIZE];int front; // 头指针int rear; // 尾指针} CircularQueue;void initQueue(CircularQueue *queue)queue->front = 0;queue->rear = 0;void enqueue(CircularQueue *queue, int element)if ((queue->rear + 1) % MAX_SIZE == queue->front) printf("Queue is full.\n");return;}queue->data[queue->rear] = element;queue->rear = (queue->rear + 1) % MAX_SIZE;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) % MAX_SIZE;return element;int isEmpty(CircularQueue *queue)return queue->front == queue->rear;int isFull(CircularQueue *queue)return (queue->rear + 1) % MAX_SIZE == queue->front;```3.环形队列的应用注意事项在使用环形队列时，需要注意以下几点：-队列的大小是有限制的，如果插入元素的速度过快，可能会导致队列溢出。

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。

实现循环队列的入队,出队等基本操作

循环队列的基本操作一、实验目的1. 理解并掌握队列的逻辑结构和顺序存储结构，了解循环队列的特点；2. 掌握循环队列中基本操作的相关算法；3. 编程实现相关算法；4. 学会利用循环队列解决实际问题。

二、实验条件Visual C++。

三、实验原理及相关知识1. 循环队列存储结构描述#define MAXSIZE 100 //最大队列长度typedef struct{QElemType *base; //存储空间基址int front; //头指针int rear; //尾指针}SqQueue;2. 基本操作的算法描述设下标为index，队列长度为m，则下一个下标的累进循环计算公式为：index_next = ( index+1 ) % m。

实验中涉及的三个关键操作时循环队列中求队列长度、入队和出队操作。

(1) 求长度所谓求队列长度，即技术队列中元素的个数。

算法思想：根据循环队列的结构特征，可以用公式（Q.rear-Q.front+ MAXSIZE）%MAXSIZE 直接计算出队列的长度。

算法描述Status QueueLength(SqQueue Q){return ( ( Q.rear-Q.front+ MAXSIZE) %MAXSIZE);}//QueueLength(2) 入队入队运算实际上相当于顺序表中的插入运算，所不同的是这里只能在队尾插入元素。

算法思想：①将元素e插入循环队列中队尾元素的下一个存储空间②修改队尾指针，根据循环累计公式计算出其新位置算法描述Status EnQueue(SqQueue &Q, QElemType e){if ( ( Q.rear + 1 ) % MAXSIZE == Q.front )return ERROR; //队列满Q.base[Q.rear] = e;Q.rear = ( Q.rear + 1 ) % MAXSIZE;return OK;}// EnQueue(3) 出队出队运算实际上相当于顺序表中的删除运算，所不同的是这里只能在队头删除元素。