序文

日付：2023.7.25

書籍: 2024 データ構造 PubMed レビューガイド (Wang Dao PubMed シリーズ)

内容: シーケンシャルキューの基本的な実現を実現します。主な機能は次のとおりです:
1. 循環キューのデータ構造
2. キューに入る
3. キューから出る
4. 横断
5. キャプテンを尋ねる

6. 空にして破壊する

1. 循環キューの定義

シーケンシャルキューは使用中に誤ったフル状態になりやすいため、この問題を解決するために、シーケンシャルキューを円形キューと呼ばれるリング状の空間として作成する、より独創的な方法が開発されました。

循環キューにおけるポインタとキュー要素の関係は変わらず、モジュロ演算のみでポインタの循環移動を簡単に実現できます。しかし、循環キューには問題があり、循環キューでは、ヘッドポインタの前とテールポインタの後ろが等しいという事実だけでは、キュー空間が「空」であるか「満杯」であるかを判断することができません。これに対処するには 2 つの方法があります: 1 つは、キューが「空」か「満杯」かを区別するために別のフラグを設定する方法です。2 つ目は、使用する要素スペースを 1 つ減らして、「キューのヘッドポインターがキューが「満杯」である場合のキュー末尾ポインタの次の位置 (リングの次の位置)。ステータスフラグ。この問題を解決するために、ここでは方法 2 を使用します。

2. 循環キューの構造

3. 循環キューの運用

3.1 循環キューを定義する

#define MaxSize 50
typedef int ElemType;
typedef struct Queue{
	ElemType data[MaxSize]; //指向队列的存储空间
	int       front; //指向队头
	int       rear;  //指向队尾
}Queue;

3.2 初期化

//1.初始化
void InitQueue(Queue *Q){
	Q->front = Q->rear = 0;
}

3.3 チームに参加する

//入队操作
bool EnQueue(Queue *Q, ElemType x){
	//判断循环队列是否已满
	if(((Q->rear+1)%MaxSize) == Q->front)
		return false;
	//如果还有存储空间，将数据入队
	Q->data[Q->rear] = x;
    Q->rear = (Q->rear+1)%MaxSize;
    return true;
}

3.4 デキュー

//3.出栈
//出队
bool DeQueue(Queue *Q,ElemType *x){
	//判断队列中的元素是否为空
	if(Q->front == Q->rear)
		return false;
	//如果队列中的元素不为空，进行出队操作
    *x=Q->data[Q->front];
	Q->front = (Q->front+1)%MaxSize;
    return true;
}

3.5 トラバース、テーブルの長さを求める

//4.遍历队列
//打印顺序队列中的元素
bool ShowQueue(Queue *Q){
	//遍历队头到队尾中的每个元素，并将其打印输出
	for(int i=Q->front; i<Q->rear; ){
		printf("%d ",Q->data[i]);
        i = (i+1)%MaxSize;
	}
	printf("\n");
    return true;
}

//5.求队长
//获取队列元素个数
int Length(Queue *Q){
	//将尾指针位置减去头指针的位置就是队列中元素的个数
	//计算尾指针位置与头指针位置的差距
	int len= Q->rear - Q->front;
	//如果为正数，那么len就是队列的长度；如果为负数，那么MAXSIZE+len才是队列的长度
	len = (len>0) ? len : MaxSize+len;
	return len;
}

3.6 空にして破壊する


//6.清空，销毁队列
//清空队列
bool ClearQueue(Queue *Q){
	//将队头指针和队尾指针都重置为0
	Q->front = Q->rear = 0;
    return true;
}
//销毁队列
void DestroyQueue(Queue *Q){
	//释放队列的存储空间
	free(Q);
	//将队列空间的位置指针置空
	Q = NULL;
}

4. 完全なコード

//循环队列
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define bool char
#define true 1
#define false 0


#define MaxSize 50
typedef int ElemType;
typedef struct Queue{
	ElemType data[MaxSize]; //指向队列的存储空间
	int       front; //指向队头
	int       rear;  //指向队尾
}Queue;

//1.初始化
void InitQueue(Queue *Q){
	Q->front = Q->rear = 0;
}

//2.入队
//入队操作
bool EnQueue(Queue *Q, ElemType x){
	//判断循环队列是否已满
	if(((Q->rear+1)%MaxSize) == Q->front)
		return false;
	//如果还有存储空间，将数据入队
	Q->data[Q->rear] = x;
    Q->rear = (Q->rear+1)%MaxSize;
    return true;
}
//3.出栈
//出队
bool DeQueue(Queue *Q,ElemType *x){
	//判断队列中的元素是否为空
	if(Q->front == Q->rear)
		return false;
	//如果队列中的元素不为空，进行出队操作
    *x=Q->data[Q->front];
	Q->front = (Q->front+1)%MaxSize;
    return true;
}
//4.遍历队列
//打印顺序队列中的元素
bool ShowQueue(Queue *Q){
	//遍历队头到队尾中的每个元素，并将其打印输出
	for(int i=Q->front; i<Q->rear; ){
		printf("%d ",Q->data[i]);
        i = (i+1)%MaxSize;
	}
	printf("\n");
    return true;
}

//5.求队长
//获取队列元素个数
int Length(Queue *Q){
	//将尾指针位置减去头指针的位置就是队列中元素的个数
	//计算尾指针位置与头指针位置的差距
	int len= Q->rear - Q->front;
	//如果为正数，那么len就是队列的长度；如果为负数，那么MAXSIZE+len才是队列的长度
	len = (len>0) ? len : MaxSize+len;
	return len;
}

//6.清空，销毁队列
//清空队列
bool ClearQueue(Queue *Q){
	//将队头指针和队尾指针都重置为0
	Q->front = Q->rear = 0;
    return true;
}
//销毁队列
void DestroyQueue(Queue *Q){
	//释放队列的存储空间
	free(Q);
	//将队列空间的位置指针置空
	Q = NULL;
}



int main(){
	Queue Q;
	InitQueue(&Q);

	for(int i=1; i<=15; ++i){
		EnQueue(&Q, i);
	}
	ShowQueue(&Q);
    int x;
	DeQueue(&Q,&x);
    printf("%d\n",x);
	EnQueue(&Q,100);
	ShowQueue(&Q);
    printf("%d\n",Length(&Q));
}

王島大学院入学試験データ構造 - 4.2 循環キュー

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