循环队列的学习解析以及C语言实现
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循环队列的学习解析以及C语言实现
首先我们先来了解一下队列的概念：队列是一种先进先出的线性表只能在表头删除在表尾插入，操作系统的作业队列就是队列的一个很好的应用。也有可以在两端均可进行插入和删除操作的队列，称为双端队列，但其用处并没有一般队列广泛。
ADT Queue {
数据对象：
D＝{ai | ai∈ElemSet, i=1,2,...,n, n≥0}
数据关系：
R1＝{ | ai-1, ai ∈D, i=2,...,n}
（约定其中a1端为队列头，an端为队列尾）
基本操作：
InitQueue(&Q) 初始化队列
DestroyQueue(&Q) 销毁队列
QueueEmpty(Q) 判断队列空否
QueueLength(Q) 求取队长
GetHead(Q, &e) 取对头元素
ClearQueue(&Q) 清空对列
EnQueue(&Q, e) 入队一个元素
DeQueue(&Q, &e) 出队一个元素
QueueTravers(Q, visit()）访问队列
}ADT Queue
队列也有两种存储结构，分别是顺序存储和链式存储。
队列的顺序结构和顺序表以及顺序栈的存储结构类似，他们所运用的都是一组地址连续的存储。其中队列需要附设两个整形变量front 和rear 分别指示队列头元素和队列的尾元素的位置。
(1)空队列 (2)a,b,,c 相继入队
由于顺序队列所分配的空间有限，根据队列入队和出队的特点可能发生“假溢出”现象，即队尾元素无法在前移。解决的办法就是将队列抽象成为环状，即循环队列。
循环队列
以下是循环队列的几种主要的操作以及C 语言实现：
c b a
5 4 3 2 1 0 Q.rear → Q.fron → Q.rea → Q.fron → { 队空条件：Q.front=Q.rear 队满条件：(Q.rear+1)%MAXQSIZE
/********循环队列的数据结构***********/
#define MAXQSIZE10
typedef struct
{
QElemType *base;
int front;
int rear;
} SqQueue;
1、循环队列的初始化
Status InitQueue(SqQueue &Q)
{ //构建一个空队列
Q.base = new QElemType[MAXQSIZE];
if( Q.base = NULL) //存储分配失败
exit(OVERFLOW) ;
Q.front = Q.rear = 0; //头尾指针置为零，队列为空return OK;
}
2、求循环队列长度
int QueueLength(Squeue Q)
{
return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE )%MAXQSIZE; }
3、入队
Status EnQueue (SqQueue &Q , QElemType e)
{
if((Q.rear+1)%MAXQSIZe == Q.front)
return ERROW;
Q.base[Q.rear] = e;
Q.rear = (Q.rear + 1) %MAXQSIZE;
return OK:
}
4、出队
Status DeQueue(SqQueue &Q,QElemType &e)
{
if(Q.front==Q.rear)
return ERROW;
e=Q.base[Q.front];
Q.front = (Q.front + 1 )%MAXQSIZE; return OK;
}
5、取队头元素
SElemType GetHead(SqQueue Q) {
if(Q.front ! = Q.rear)
return Q.base[Q.front];
}
队列的链式表示和实现。
/********队列的链式存储结构********/
typedef struct QNonde
{
QElemType date;
struct QNode *next;
} QNode,QueuePtr;
typedef struct
{
QueuePtr front;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
1、初始化
Status InitQueue(LinkQueue &Q)
{
Q.front = Q.rear = new QNode;
Q>front -> next = NULL;
return OK;
}
2、入队
Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e)
p = new QNode ;
p -> date = e;
p -> next = NULL;
Q.rear -> next = p;
Q.rear = p;
return OK;
}
3、出队
Status Dequeue(LinkQueue &Q,QElemType &e) {
if(Q.front == Q.rear)
return ERROR;
e = p -> date;
Q.front -> next = p -> next;
if(Q.rear == p)
Q.rear = Q.front;
delete p;
return OK;
}