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生活中有很多队列的影子,比如打饭排队,买火车票排队问题等,可以说与时间相关的问题,一般都会涉及到队列问题;从生活中,可以抽象出队列的概念,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,首先我们必须明白下面几个问题

一、循环队列的基础知识

1.循环队列需要几个参数来确定

循环队列需要2个参数,front和rear

2.循环队列各个参数的含义

(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 ,其中maxsize代表数组的长度;

程序代码:

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  1. bool Enqueue(PQUEUE Q, int val)  
  2. {  
  3.     if(FullQueue(Q))  
  4.         return false;  
  5.     else  
  6.     {  
  7.         Q->pBase[Q->rear]=val;  
  8.         Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize;  
  9.         return true;  
  10.     }  
  11. }  
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 ,其中maxsize代表数组的长度;

程序代码:

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  1. bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val)  
  2. {  
  3.     if(EmptyQueue(Q))  
  4.     {  
  5.         return false;  
  6.     }  
  7.     else  
  8.     {  
  9.         *val=Q->pBase[Q->front];  
  10.         Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize;  
  11.         return true;  
  12.     }  
  13. }  
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.如何判断循环队列是否为空

if(front==rear)

队列空;

else

  队列不空;

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  1. bool EmptyQueue(PQUEUE Q)  
  2. {  
  3.     if(Q->front==Q->rear)    //判断是否为空  
  4.         return true;  
  5.     else  
  6.         return false;  
  7. }  
bool EmptyQueue(PQUEUE Q)
{if(Q->front==Q->rear)    //判断是否为空return true;elsereturn false;
}


6.如何判断循环队列是否为满


    这个问题比较复杂,假设数组的存数空间为7,此时已经存放1,a,5,7,22,90六个元素了,如果在往数组中添加一个元素,则rear=front;此时,队列满与队列空的判断条件front=rear相同,这样的话我们就不能判断队列到底是空还是满了;

解决这个问题有两个办法:一是增加一个参数,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;

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  1. bool FullQueue(PQUEUE Q)  
  2. {  
  3.     if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize)    //判断循环链表是否满,留一个预留空间不用  
  4.         return true;  
  5.     else  
  6.         return false;  
  7. }  
bool FullQueue(PQUEUE Q)
{if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize)    //判断循环链表是否满,留一个预留空间不用return true;elsereturn false;
}


附录:

queue.h文件代码:

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  1. #ifndef __QUEUE_H_  
  2. #define __QUEUE_H_  
  3. typedef struct queue   
  4. {  
  5.     int *pBase;  
  6.     int front;    //指向队列第一个元素  
  7.     int rear;    //指向队列最后一个元素的下一个元素  
  8.     int maxsize; //循环队列的最大存储空间  
  9. }QUEUE,*PQUEUE;  
  10.   
  11. void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize);  
  12. void TraverseQueue(PQUEUE Q);  
  13. bool FullQueue(PQUEUE Q);  
  14. bool EmptyQueue(PQUEUE Q);  
  15. bool Enqueue(PQUEUE Q, int val);  
  16. bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val);  
  17. #endif  
#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:

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  1. #include<stdio.h>  
  2. #include<stdlib.h>  
  3. #include"malloc.h"  
  4. #include"queue.h"  
  5. /*********************************************** 
  6. Function: Create a empty stack; 
  7. ************************************************/  
  8. void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize)  
  9. {  
  10.     Q->pBase=(int *)malloc(sizeof(int)*maxsize);  
  11.     if(NULL==Q->pBase)  
  12.     {  
  13.         printf("Memory allocation failure");  
  14.         exit(-1);        //退出程序  
  15.     }  
  16.     Q->front=0;         //初始化参数  
  17.     Q->rear=0;  
  18.     Q->maxsize=maxsize;  
  19. }  
  20. /*********************************************** 
  21. Function: Print the stack element; 
  22. ************************************************/  
  23. void TraverseQueue(PQUEUE Q)  
  24. {  
  25.     int i=Q->front;  
  26.     printf("队中的元素是:\n");  
  27.     while(i%Q->maxsize!=Q->rear)  
  28.     {  
  29.         printf("%d ",Q->pBase[i]);  
  30.         i++;  
  31.     }  
  32.     printf("\n");  
  33. }  
  34. bool FullQueue(PQUEUE Q)  
  35. {  
  36.     if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize)    //判断循环链表是否满,留一个预留空间不用  
  37.         return true;  
  38.     else  
  39.         return false;  
  40. }  
  41. bool EmptyQueue(PQUEUE Q)  
  42. {  
  43.     if(Q->front==Q->rear)    //判断是否为空  
  44.         return true;  
  45.     else  
  46.         return false;  
  47. }  
  48. bool Enqueue(PQUEUE Q, int val)  
  49. {  
  50.     if(FullQueue(Q))  
  51.         return false;  
  52.     else  
  53.     {  
  54.         Q->pBase[Q->rear]=val;  
  55.         Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize;  
  56.         return true;  
  57.     }  
  58. }  
  59.   
  60. bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val)  
  61. {  
  62.     if(EmptyQueue(Q))  
  63.     {  
  64.         return false;  
  65.     }  
  66.     else  
  67.     {  
  68.         *val=Q->pBase[Q->front];  
  69.         Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize;  
  70.         return true;  
  71.     }  
  72. }  

http://www.hkea.cn/news/151518/

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