C语言线性表之队列算法二：循环队列

请首先看上文：C语言线性表之队列算法一：链式队列 

四、循环队列

1. 我们上文中提到的静态队列就是用循环队列实现的，那为什么静态队列必须要用循环队列来实现呢？比如说一个队列可以容纳5个元素，此时队列满的情况下，我依次出队，等5个元素均出队完成后，再入队也入不进去，那前边已出队元素所占用的空间就白白学浪费了，比如下图所示，如果队头与队尾均指向最后的一个，那前边的空间怎么办呢？

2.初始化，队列的初始化分为以下的三步：

第一步：为数组（此处我们用数组来演示）分配相应的空间，但请注意，如果要分配的元素为n个，则请为数组分配n+1个空间，这样做是为了方便判断空及判断是否已满

第二步：设定队头指向第0个元素

第三步：设定队尾指向第0个元素 

typedef struct Queue{
    int * pBase;
    int front;
    int rear;
} QUEUE;
//初始化
void init(QUEUE * pq){
    pq->pBase=(int *)malloc(sizeof(int)*6);
    if(pq->pBase==NULL){
        printf("动态内存分配失败，程序退出！");
        exit(-1);
    }
    pq->front=0;
    pq->rear=0;
}

3.入队，在入队时，我们只需要在Rear（队尾）入队即可，

 

首选判断是否已满（稍后说明）；

第二步：在rear处插入元素（因为rear指向队列最后一个元素的下一个元素，所以是在rear处插入元素，而非在rear+1处插入；

第三步：将rear重新赋值，使其等于（rear+1)%6,其中6是数组的长度。

//入队
bool inQueue(QUEUE * pq,int val){
    if(isFull(pq)){
        printf("队列已满，无法入队！\n");
        return false;
    }
    pq->pBase[pq->rear]=val;
    pq->rear=(pq->rear+1)%6;
    printf("入队位置%d\n",pq->rear);
    return true;
}

4.出队，出队时，需要在front端出队：

第一步：判断是否已空（稍后说明）

第二步：将front处的元素出队

第三步：将front重新赋值为（front+1)%6,其中6为数组的长度

//出队
void outQueue(QUEUE * pq){
    if(isEmpty(pq)){
        printf("队列已空，无法出队！\n");
        return ;
    }
    pq->front=(pq->front+1)%6;
}

5.判断是否为空，只有在rear与front相等时才会为空

//判空
bool isEmpty(QUEUE * pq){
    if(pq->front==pq->rear){
        printf("队列为空"); 
        return true;
    }
    return false;
}

6.判断是否已满，因为队列为循环队列，rear指向队列最后一个元素的下一个元素，所以只需要判断(rear+1)%6是否与front相等即可。

//判满
bool isFull(QUEUE * pq){
    if((pq->rear+1)%6==pq->front){
        return true;
    }
    return false;
}

7.main方法及结果截图

int main(int argc, char *argv[])
{
    QUEUE q;
    init(&q);
    outQueue(&q);
    inQueue(&q,1);
    inQueue(&q,2);
    inQueue(&q,3);
    inQueue(&q,4);
    inQueue(&q,5);
    showElements(&q);
    inQueue(&q,6);
    showElements(&q);
    outQueue(&q);
    showElements(&q);
    return 0;
}

8.程序下载：点我