数据结构:循环队列(C语言实现)

生活中有非常多队列的影子,比方打饭排队,买火车票排队问题等,能够说与时间相关的问题,一般都会涉及到队列问题;从生活中,能够抽象出队列的概念,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,首先我们必须明确以下几个问题

一、循环队列的基础知识

1.循环队列须要几个參数来确定

循环队列须要2个參数,front和rear

2.循环队列各个參数的含义

(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 ,当中maxsize代表数组的长度;

程序代码:

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 ,当中maxsize代表数组的长度;

程序代码:

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.怎样推断循环队列是否为空

if(front==rear)

队列空;

else

队列不空;

bool EmptyQueue(PQUEUE Q)
{
	if(Q->front==Q->rear)    //推断是否为空
		return true;
	else
		return false;
}

6.怎样推断循环队列是否为满

这个问题比較复杂,如果数组的存数空间为7,此时已经存放1,a,5,7,22,90六个元素了,如果在往数组中加入一个元素,则rear=front;此时,队列满与队列空的推断条件front=rear同样,这种话我们就不能推断队列究竟是空还是满了;

解决问题有两个办法:一是添加一个參数,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;

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

附录:

queue.h文件代码:

#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:

#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;         //初始化參数
	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)    //推断循环链表是否满,留一个预留空间不用
		return true;
	else
		return false;
}
bool EmptyQueue(PQUEUE Q)
{
	if(Q->front==Q->rear)    //推断是否为空
		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;
	}
}
时间: 2024-07-31 05:25:13

数据结构:循环队列(C语言实现)的相关文章

数据结构之循环队列c语言实现

    队列是一种先入先出的结构,数据从队列头出,队尾进.在linux内核中进程调度,打印缓冲区都有用到队列.     队列有多种实现方式,可以用链表,也可以用数组.这里用数组来实现一个简单的循环队列.首先创建一个大小为8的队列如下,队列头尾指针指向同一块内存,          当从队列尾部插入一个数据后变成下面的情形,为了便于处理,这里始终会浪费一个空间 继续插入数据,直到出现以下情形,表示队列满了, 接下来看一下出队的情形,从队列头出队3个元素, 再添加三个元素后队列又变成满的了, 在上面

大话数据结构----循环队列和链式队列

队列(Queue) 是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表 队列的特点就是:先进先出,和生活中排队的例子是很先进的,排队的目的不就是先到先得吗. 生活中的队列相当于顺序存储的队列,在火车站排队买票,前面的人买完票走了,后面的人一个一个往前移一位,这是很正常的事情,而计算机中队列队列第一个元素出去了,后面的元素一个一个往前移,这是一件很降低效率的一件事.为了解决这种效率问题,计算机采用循环队列的方式操作队数据. 循环队列 队列的头尾相接的顺序存储结构称为循环队列. 1.首先循环

数据结构 --- 循环队列(队列的顺序存储结构)

工程目录结构图: common.h: 1 //#ifndef __common_h__ 2 //#define __common_h__ 3 4 #define OK 1 5 #define ERROR 0 6 #define TRUE 1 7 #define FALSE 0 8 9 #define MAXSIZE 20 10 11 typedef int Status; //函数的返回结果,OK.ERREO.TRUE.FALSE 12 typedef int ElemType; //结点数据域

数据结构-循环队列程序演示

1 /* 2 循环队列需要2个参数来确定: 3 front,rear 4 1)队列初始化 5 front和rear的值都为零 6 2)队列非空 7 front代表的是队列的第一个元素 8 rear代表的是队列的最后一个有效元素 9 3)队列空 10 front和rear的值相等,但不一定是零 11 */ 12 13 14 /* 15 队列 16 定义:一种可以实现先进先出的存储结构 17 分类: 18 静态队列 19 链式队列 20 */ 21 #include <stdio.h> 22 #i

数据结构--循环队列

一.顺序队列的改进 队列元素的出列是在队头,即下标为0的位置,那也就意味着,队列中的所有元素都得向前移动,以保证队列的队头(也就是下标为0的位置)不为空,此时的时间复杂度为0(n). 可有时想想,为什么出队列时一定要全部移动呢,如果不去限制队列的元素必须存储在数组的前n个单元这一条件,出队的性能就会大大增加.也就是说,队头不需要一定在下标为0的位置,比如也可以是a[1]等. 而为了避免当只有一个元素时,队头和队尾重合使处理变得麻烦,引入两个指针,front指针指向队头元素,rear指针指向队尾元

数据结构:循环队列及其基本操作的实现

/** * 循环队列 * 队列设置first指针直接指向队列头部元素,tail尾指针指向队列最后一个元素的后一个,即队列中总是预留一个空位 */ class CircleQueue implements Queue<Integer>{ private Integer[] queueArray = null; private int first; private int tail; private int maxSize; public CircleQueue(int max){ this.ma

静态数组实现循环队列 c语言

#include<stdio.h> #include<malloc.h> #define Data_Type int #define Queue_Len 5 //判断队满有两种方式,一种是加以个标记,比如说size. //另一种是浪费一块空间,当占到N-1时,就算满. typedef struct Queue{ Data_Type data[Queue_Len]; int front;//队头元素的前一个元素 int rear;// 队尾元素 //int size; 记录队列的大小

数据结构算法C语言实现(十二)--- 3.4循环队列&amp;队列的顺序表示和实现

一.简述 空队列的处理方法:1.另设一个标志位以区别队列是空还是满:2.少用一个元素空间,约定以队列头指针在队尾指针下一位置上作为队列呈满的状态的标志. 二.头文件 1 //3_4_part1.h 2 /** 3 author:zhaoyu 4 email:[email protected] 5 date:2016-6-9 6 note:realize my textbook <<数据结构(C语言版)>> 7 */ 8 //Page 64 9 #include <cstdio

数据结构之---C语言实现循环队列

//循环队列 //杨鑫 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAXSIZE 10 typedef int QElemType; typedef struct queue { QElemType elem[MAXSIZE]; int front; int rear; }SqQueue; //定义队头 int init_Queue(SqQueue **q) //初始化 { (*q)->front = 0; (*q)->