C语言-数据结构-循环队列(静态队列)

静态队列(循环队列)

问题: 假设队列一共有7个元素位置 0 1 2 3 4 5 6
1. 参数: front永远指向底层第一个元素 rear(永远指向的是下一个元素位置)
2. 入队问题: 判断是都rear是否到头,如果到头了该怎么指向?既r此时已经指向6了
答: r = (r + 1) % 数组长度
3. 出队问题:判断出队到头了,front如何走? 此时front已经等于6了,
答: f = (f + 1) % 数组长度
4. 如何判断队列为空?
答: 不要忽略一点: 队列在空的情况下,front可能在任意位置;不能用front等于0来判断
所以用rear = front
5. 如何判断为满?
答: 判断方法有两种:一种是另外建立一个变量,用来保存当前的数组已存数据数量,但是每次存取数据还要刷新该变量,所以一般不用, 另一种方法是在rear接近front中间空出一个位置,用于作为满的标志; 当rear+1等于front,后者追上了前者,则可以判断为满了
答: ( (rear + 1) % 数组长度 ) == front
6. 如何打印队列?
答: 将front赋值给i, 通过i进行打印,但是在循环的时候记得是
. while( i != Q->rear )而不是rear -1;
. 然后i = (i+1)%数组长度

算法精髓: 数组指针到头了之后,指向头的指针应该指回到 i=0 中
i=(i+1)%数组长度

/*
    2018/8/3
*/

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "malloc.h"
#include "stdbool.h"

#define MAX_SIZE 10
#define enter printf("\n")  
#define Enter printf("\n")  

typedef struct Queue{
    int data[MAX_SIZE];
    int front,rear;
} Queue, *PQueue;

/* 函数声明区 */
PQueue CreateQueue(void);  //新建队列 
bool QueueEmpty(PQueue);  //判空返1 
bool QueueFull(PQueue Q);  //判满返1 
int InQueue(PQueue Q,int val);  //val 入队 
int DeQueue(PQueue Q,int *val);  //出队到val 
int DisplayQueue(PQueue Q);  //打印队列 

int main()
{
    PQueue Q ;
    int val; 
    int i;
    //初始化 
    Q = CreateQueue();

    //入队 
    for(i=0; i<13; i++)
    {
        InQueue(Q,i);
    } 
    DisplayQueue(Q);

    //出队 
    for( i=0; i<4; i++ )
    {
        DeQueue(Q,&val);
        printf("%d ",val); 
    } 
    DisplayQueue(Q);

    printf("\nHello World\n");
    return;
} 

/* 创建队列. 返回队列首地址 */ 
PQueue CreateQueue(void)
{
    PQueue Q;
    Q = (PQueue)malloc(sizeof(Queue));
    Q->front = Q->rear = 0;
    return Q; 
}

/* 判断队列是否为空,空返回1 */ 
bool QueueEmpty(PQueue Q)
{
    return (Q->front == Q->rear) ? true:false;
} 

/* 判断队列是否满 满返回1*/
bool QueueFull(PQueue Q)
{//因为一直有一个是空着的数组元素,所以当rear+1如果等于front的时候满 
    return ( (Q->rear+1) % MAX_SIZE == Q->front ) ? true:false;
} 

/* 入队 */ 
int InQueue(PQueue Q,int val)
{
    if ( QueueFull(Q) ) 
    {
        printf("队列以满,请处理多余数据后在请求入队\n");return;
    } 

    Q->data[Q->rear] = val;
    Q->rear = ( Q->rear + 1 ) % MAX_SIZE;   
    return;
} 

/* 出队 */
int DeQueue(PQueue Q,int *val)
{
    if ( QueueEmpty(Q) ) 
    {
        printf("队列为空,请添加数据后在请求出队\n");return;
    }   

    *val = Q->data[Q->front];
    Q->front = (Q->front + 1) % MAX_SIZE;
    return; 
} 

/* 从front开始遍历显示队列 */
int DisplayQueue(PQueue Q)
{
    if ( QueueEmpty(Q) ) 
    {
        printf("队列为空,请添加数据后在请求打印\n");return;
    } 

    int i = Q->front; 
    Enter;  
    while( i != Q->rear)
    {
        printf("%d ",Q->data[i]);
        i = (i+1) % MAX_SIZE;
    } 
    enter;
    return;
}