队列原理及C语言实现
一、队列的定义
队列这词源自于生活，例如超市排队、食堂排队等都是一个队列。
二、队列的特征
既然队列来源于生活，那自然也具有生活中这些队列的属性了。
想象一个正在排队的超市队列，那么队列中的成员就是正在排队的人，那么对于这个队列，就得遵守以下的规则：
1、对于新增加的成员，必须在队列尾部。（类比超市队列，就是新来的人必须排在队尾）
2、取出队列中的成员，必须在队列头部。（类比超市队列，正在结账的肯定是当前队列头部的人）
三、队列支持的操作
1、创建一个队列
Queue* createQueue()
2、队列是否为空
bool isQueueFull()
3、往队列中新增一个成员
void enQueue()
4、获取队列头部成员
TYPE *queryQueueHead() // TYPE为队列成员类型
5、从队列中删除一个成员，即删除头部成员
void deQueue()
提供以上这些方法，一个队列就算完成了。
四、队列的实现
由于C语言没有动态数组，所以队列大小需要考虑，具体实现如下：
typedef struct {
int size; // 队列大小
int number; // 队列中的元素个数
int *queue; // 队列地址
int frontIndex; // 队列头部元素索引值
int rearIndex; // 队列尾部元素索引值
} MyCircularQueue;
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj)
{
if(obj->number == 0)
{
return true;
}
return false;
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj)
{
if(obj->number == obj->size)
{
return true;
}
return false;
}
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k)
{
MyCircularQueue *mQueue = malloc(sizeof(MyCircularQueue));
if(mQueue == NULL)
{
return NULL;
}
mQueue->queue = malloc(sizeof(int) * k);
if(mQueue->queue == NULL)
{
free(mQueue);
return NULL;
}
mQueue->size = k;
mQueue->number = 0;
mQueue->frontIndex = -1;
mQueue->rearIndex = -1;
return mQueue;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value)
{
if(myCircularQueueIsFull(obj))
{
return false;
}
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
obj->queue[0] = value;
obj->number++;
obj->frontIndex = 0;
obj->rearIndex = 0;
return true;
}
obj->rearIndex = (obj->rearIndex + 1) % obj->size;
obj->queue[obj->rearIndex] = value;
obj->number++;
return true;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj)
{
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return false;
}
obj->frontIndex = (obj->frontIndex + 1) % obj->size;
obj->number--;
return true;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj)
{
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return -1;
}
return obj->queue[obj->frontIndex];
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj)
{
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return -1;
}
return obj->queue[obj->rearIndex];
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj)
{
free(obj->queue);
free(obj);
}
