数据结构与算法——循环队列
在队列的顺序存储中，采用出队方式 2, 删除 front 所指的元素，然后加 1 并返回被删元素。这样可以避免元素移动，但是也带来了一个新的问题“假溢出”。
能否利用前面的空间继续存储入队呢？采用循环队列
循环队列入队, 队尾循环后移： SQ->rear =（SQ->rear+1）%Maxsize;
循环队列出队, 队首循环后移： SQ->front =（SQ->front+1）%Maxsize;
队空：SQ.front=SQ.rear; // SQ.rear 和 SQ.front 指向同一个位置
队满： (SQ.rear+1) %Maxsize=SQ.front; // SQ.rear 向后移一位正好是 SQ.front
计算元素个数: 可以分两种情况判断：
如果 SQ.rear>= SQ.front：元素个数为 SQ.rear-SQ.front；
如果 SQ.rear<SQ.front：元素个数为 SQ.rear-SQ.front+ Maxsize；
采用取模的方法把两种情况统一为：(SQ.rear-SQ.front+Maxsize)% Maxsize
完整代码实现：
1 #include <stdio.h> 2 #include <assert.h> 3 #include <Windows.h> 4 #include <iostream> 5 #include <iomanip> 6 7 using namespace std; 8 9 #define MaxSize 5 //循环队列的最大容量 10 typedef int DataType; //循环队列中元素类型 11 12 typedef struct Queue 13 { 14 DataType queue[MaxSize]; 15 int front; //循环队头指针 16 int rear; //循环队尾指针 17 }SeqQueue; 18 19 //队列初始化，将循环队列初始化为空队列 20 void InitQueue(SeqQueue* SQ) 21 { 22 if (!SQ) return; 23 SQ->front = SQ->rear = 0; //把对头和队尾指针同时置0 24 } 25 26 //判断队列为空 27 int IsEmpty(SeqQueue* SQ) 28 { 29 if (!SQ) return 0; 30 if (SQ->front == SQ->rear) 31 { 32 return 1; 33 } return 0; 34 } 35 36 //判断循环队列是否为满 37 int IsFull(SeqQueue* SQ) 38 { 39 if (!SQ) return 0; 40 if ((SQ->rear + 1) % MaxSize == SQ->front) 41 { 42 return 1; 43 } return 0; 44 } 45 46 //入队,将元素data插入到循环队列SQ中 47 int EnterQueue(SeqQueue* SQ, DataType data) 48 { 49 if (!SQ) return 0; 50 if (IsFull(SQ)) 51 { 52 cout << "无法插入元素 " << data << ", 队列已满!" << endl; return 0; 53 } 54 SQ->queue[SQ->rear] = data; //在队尾插入元素data 55 SQ->rear=(SQ->rear+1)%MaxSize; //队尾指针循环后移一位 56 return 1; 57 } 58 59 //出队，将队列中队头的元素data出队，出队后队头指针front后移一位 60 int DeleteQueue(SeqQueue* SQ, DataType* data) 61 { 62 if (!SQ || IsEmpty(SQ)) 63 { 64 cout << "循环队列为空！" << endl; 65 return 0; 66 } 67 *data = SQ->queue[SQ->front]; //出队元素值 68 SQ->front = (SQ->front + 1) % MaxSize; //队首指针后移一位 69 return 1; 70 } 71 72 //打印队列中的各元素 73 void PrintQueue(SeqQueue* SQ) 74 { 75 if (!SQ) return; 76 int i = SQ->front; while (i != SQ->rear) 77 { 78 cout << setw(4) << SQ->queue[i]; 79 i = (i + 1) % MaxSize; 80 } 81 cout << endl; 82 } 83 84 //获取队首元素，不出队 85 int GetHead(SeqQueue* SQ, DataType* data) 86 { 87 if (!SQ || IsEmpty(SQ)) 88 { 89 cout << "队列为空!" << endl; 90 } 91 return *data = SQ->queue[SQ->front]; 92 } 93 94 //清空队列 95 void ClearQueue(SeqQueue* SQ) 96 { 97 if (!SQ) return; 98 SQ->front = SQ->rear = 0; 99 } 100 101 //获取队列中元素的个数 102 int getLength(SeqQueue* SQ) 103 { 104 if (!SQ) return 0; 105 return (SQ->rear - SQ->front + MaxSize) % MaxSize; 106 } 107 108 int main() 109 { 110 SeqQueue* SQ = new SeqQueue; DataType data = -1; 111 //初始化队列 112 InitQueue(SQ); 113 //入队 114 for (int i = 0; i < 7; i++) 115 { 116 EnterQueue(SQ, i); 117 } 118 119 //打印队列中的元素 120 printf("队列中的元素(总共%d 个)：", getLength(SQ)); 121 PrintQueue(SQ); 122 cout << endl; 123 124 //出队 125 for (int i = 0; i < 5; i++) 126 { 127 if (DeleteQueue(SQ, &data)) 128 { 129 cout << "出队的元素是：" << data << endl; 130 } 131 else 132 { 133 cout << "出队失败！" << endl; 134 } 135 } 136 137 //打印队列中的元素 138 printf("出队五个元素后，队列中剩下的元素个数为 %d 个：", getLength(SQ)); 139 PrintQueue(SQ); 140 cout << endl; 141 142 //入队4个 143 for (int i = 0; i < 4; i++) 144 { 145 EnterQueue(SQ, i + 10); 146 } 147 printf("\n入队四个元素后，队列中剩下的元素个数为 %d 个：", getLength(SQ)); 148 PrintQueue(SQ); 149 system("pause"); 150 return 0; 151 }
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