(一)循环队列
队列可以使用数组或者链表实现,这里介绍一种使用数组实现的循环队列。
所谓循环队列,是指当尾指针超过数组索引界限时,通过取余运算返回数组起始端,只要保证尾指针和头指针不相遇,就可以继续存储元素。
首先设定队列的大小,并建立队列结构体:
#define MAXSIZE 100001 typedef struct { int items[MAXSIZE]; int front; int rear; }Queue;
设头指针和尾指针指向同一索引时队列为空,起始时均在索引0处。
void initQueue(Queue *q){ q->front = q->rear = 0; }
入队操作是先检查rear指针前进后是否会和front指针相遇,如果会相遇则直接返回,并输出错误:队列已满。
注意要对MAXSIZE取余,实现循环:
void AddQ(Queue *q, int item){ if ((q->rear + 1)%MAXSIZE == q->front) { // 为了区分空队列与满队列,必须保证rear和front不能再次碰面,因此要留出一个距离,提前判断是否添加后front=rear。 printf("队列满"); return; } q->rear = (q->rear + 1) % MAXSIZE; *(q->items + q->rear) = item; }
出队操作是先检查front和rear是否相等,否则队列为空,如果不空,则先将front后移,然后将front位置的元素返回:
int DeleteQ(Queue *q){ if (q->rear == q->front) { printf("队列空"); return NULL; } q->front = (q->front + 1) % MAXSIZE; return *(q->items + q->front); }
注意入队是先判断后移是否相遇来判断是否为满再执行操作,操作方法为指针后移然后在指针处存入元素;出队时是先判断是否相遇来判断是否为空,操作方法为指针后移然后在指针处存入元素。
在先移动指针再操作指针处元素、rear和front相等为空这两个约定下,可以实现循环队列。
完整代码为:
#define MAXSIZE 100001 typedef struct { int items[MAXSIZE]; int front; int rear; }Queue; void initQueue(Queue *q){ q->front = q->rear = 0; } bool isEmpty(Queue *q){ return q->front == q->rear; } void AddQ(Queue *q, int item){ if ((q->rear + 1)%MAXSIZE == q->front) { // 为了区分空队列与满队列,必须保证rear和front不能再次碰面,因此要留出一个距离,提前判断是否添加后front=rear。 printf("队列满"); return; } q->rear = (q->rear + 1) % MAXSIZE; *(q->items + q->rear) = item; } int DeleteQ(Queue *q){ if (q->rear == q->front) { printf("队列空"); return NULL; } q->front = (q->front + 1) % MAXSIZE; return *(q->items + q->front); }