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数据结构:循环队列

时间:2018-10-27 00:09:24      阅读:168      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:inf   lock   deque   存在   stat   测试方法   表示   实现   printf   

数组表示的问题 

    对于队列最好的方法是使用链表实现,因为对于数组来说,队列可能会出现下面这种情况:

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    如图所示,不可以继续添加元素,否则会造成数组越界而遭致程序出错。然而此时又不应该扩充数组,因为还有大量实际空间未被占用。

    此时我们应该如何解决这个问题呢?我们将其实现为循环队列

理解循环队列

    何谓循环队列?首先我们要说明的是循环队列仍然是基于数组实现的。但是为了形象化的说明问题,我们如下图所示

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    1.图中有两个指针(其实就是两个整数型变量,因为在这里有指示作用,所以这里理解为指针)front、rear,一个指示队头,一个指示队尾。

    2.rear和front互相追赶着,这个追赶过程就是队列添加和删除的过程,如果rear追到head说明队列满了,如果front追到rear说明队列为空。

  说明:

    令队列空间中的一个单元闲置,使得队列非空时,Q.rear与Q.front之间至少间隔一个空闲单。

    3.我们把它掰弯,用的是求余,这样两个值就不会跑出最大范围,并且可以实现弯曲的效果,所以说对于循环队列我们必须给定最大值MAXQSIZE。

       这其实是我们臆想的,反正我们要做的就是利用循环来解决空间浪费的问题。  

循环队列的实现过程

    ☆当添加一个元素时,(rear+1)%MAXQSIZE; //理解为什么求余?

    ☆当删除一个元素时,(front+1)%MAXQSIZE;//理解为什么求余?

    ☆当rear=front的时候,队列可能是满,也可能是空。

      因为存在满和空两种情况,我们需要分别判断:

        ☆:当队列添加元素到rear的下一个元素是head的时候,也就是转圈子要碰头了,我们就认为队列满了。(Q.rear+1)%MAXSIZE=Q.front

        ☆:当队列删除元素到head=rear的时候,我们认为队列空了。Q.rear==Q.front,不一定为0

  图示:

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队列操作的一些说明

队列长度:Q.rear-Q.front;

队头元素:Q.base[Q.front];

队尾元素:Q.base[Q.rear-1];

 

2.代码分解

2.1添加操作

   元素入队时仅修改队尾指针rear —— ++.

1 status EnQueue(SqQueue *q,QElemtype e)
2 {
3     //插入到队尾
4     if((q->rear+1)%MAXQSIZE==q->front)
5         return 0;
6     q->base[q->rear]=e;
7     q->rear=(q->rear+1)%MAXQSIZE;
8     return 1;
9 }

2.2删除操作

    元素出队列时只修改队头指针front——++.

1 status DeQueue(SqQueue *q)
2 {
3     if(q->front==q->rear)
4         return 0;
5     printf("%d",q->base[q->front]);
6     q->front =(q->front+1)%MAXQSIZE;
7     return 1;
8 }

 

2.3获取队列长度

1 int QueueLength(SqQueue *q)
2 {
3     return (q->rear-q->front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE;
4 }

 

2.4对节点的定义

1 #define MAXQSIZE 100
2 typedef int QElemtype;
3 typedef int status;
4 
5 typedef struct{
6     QElemtype *base;
7     int front;
8     int rear;
9 }SqQueue;

 

2.5测试方法

 1 void main()
 2 {
 3     SqQueue *q;
 4     q=(SqQueue*)malloc(sizeof(SqQueue));
 5     q=InitQueue(q);
 6     EnQueue(q,5);
 7     EnQueue(q,4);
 8     EnQueue(q,3);
 9     EnQueue(q,2);
10     EnQueue(q,1);
11     printf("队列长度为:%d\n",QueueLength(q));
12     DeQueue(q);
13     DeQueue(q);
14     DeQueue(q);
15     DeQueue(q);
16     DeQueue(q);
17 }

 

 2.6初始化队列

SqQueue* InitQueue()
{
    SqQueue *q;
    q=new SqQueue;
    q->base=new int[MAXQSIZE];
    q->rear=q->front=0;
    return q;
}

 

数据结构:循环队列

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原文地址:https://www.cnblogs.com/JeasonIsCoding/p/9858968.html

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