数据结构（C实现）------- 顺序队列(循环队列之计数器实现)

为了能充分的利用空间，解决顺序队列的“假溢出”问题，可以采用两种方法：一种是将数据向前移动，让空的存储单元留在队尾；另一种是将顺序队列构造成一个环状的空间，即将队列的数据区data[0....MAXSIZE-1]看成头尾相接的循环结构，使得data[0]接在data[MAXSIZE-1]之后，这就是循环队列。

这节就来实现循环顺序队列。

循环队列中的空闲的空间可以被利用，除非数组空间真的被队列元素全部占用，否则不会上溢。因此，队一此简单的应用外，真正实用的顺序队列是循环队列。

入队时，队尾指针向前追赶队头指针；出队时，队头指针向前追赶队尾指针。因此队空和队满指针均等于队尾指针，无法通过Q->front == Q->rear来判断顺序队列是空还是满。

为了解决这个问题，有3种方法，其一是设一个标识位，以区别顺序队列是空还是满；其二是使用一个计数器记录队列中元素的总数；其三是少用一个元素空间，约定入队前测试队尾指针在循环意义下加1是否等于队头指针，若相等，则认为是队满（注：rear所指的单元始终为空）。

这节，就先采用第二种方法，设一个计数器记录队列中元素的总数，用于判断队列空还是队列满。

顺序队列（循环队列）类型描述：

//顺序队列的类型描述(设立计数器)
#define MAXSIZE 100
typedef int ElemType;
typedef struct{
	ElemType *data;
	int front,rear,count;
}SqQueue;

基本操作：

1. 初始化顺序队列(循环队列) Init_SqQueue(SqQueue* Q)

//初始化顺序队列
void Init_SqQueue(SqQueue* Q){
    Q->data = (SqQueue*)malloc(sizeof(SqQueue) * MAXSIZE);

	Q->front = Q->rear = Q->count = 0;
}

2. 销毁顺序队列(循环队列)Destroy_SqQueue(SqQueue* Q)

//销毁顺序队列
void Destroy_SqQueue(SqQueue* Q){
	if(Q->data){
		free(Q->data);
		Q->front = Q->rear = Q->count = 0;
	}
}

3. 清空顺序队列(循环队列)Clear_SqQueue(SqQueue* Q)

//清空顺序队列
void Clear_SqQueue(SqQueue* Q){
	Q->front = Q->rear = Q->count = 0;
}

4. 判断顺序队列(循环队列)是否为空IsEmpty_SqQueue(SqQueue* Q)

//判断顺序队列是否为空
int IsEmpty_SqQueue(SqQueue* Q){
	return (Q->count == 0);
}

   5. 判断顺序队列(循环队列)是否已满 iSFull_SqQueue(SqQueue* Q)

//判断顺序队列是否已满
int iSFull_SqQueue(SqQueue* Q){
	return (Q->count == MAXSIZE);
}

6. 求得顺序队列(循环队列)的长度GetLength_SqQueue(SqQueue* Q)

//求得顺序队列的长度
int GetLength_SqQueue(SqQueue* Q){
	return Q->count;
}

  7. 取得顺序队列(循环队列)的的队头GetHead_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x)

//取得顺序队列的的队头
void GetHead_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x){
	if(IsEmpty_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列空!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		*x = Q->data[Q->front];
	}
}

8. 取得顺序队列(循环队列)的的队尾GetRear_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x)

//取得顺序队列的的队尾
void GetRear_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x){
	if(IsEmpty_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列空!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		*x = Q->data[Q->rear - 1];
	}
}

9. 入顺序队列(循环队列)En_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType x)

//入顺序队列
void En_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType x){
	if(iSFull_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列已满!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		Q->data[Q->rear] = x;
		Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZE;
		Q->count++;
	}
}

10. 出顺序队列(循环队列)De_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x)

//出顺序队列
void De_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x){
	if(IsEmpty_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列空!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		*x = Q->data[Q->front];
		Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZE;
		Q->count--;
	}
}

11. 打印顺序队列(循环队列)Print_SqQueue(SqQueue* Q)

//打印顺序队列
void Print_SqQueue(SqQueue* Q){
	int i = 0;
	int j = Q->front;

	if(IsEmpty_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列空!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		while(i < Q->count){
			printf("%d\t",Q->data[j]);
			j = (j + 1) % MAXSIZE;
			i++;
		}
		printf("\n");
	}
}

以上，就是附设一个计数器指针来实现循环顺序队列。

时间： 2024-11-16 03:20:07

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