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詳解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C語言實現(xiàn)之循環(huán)隊列

 更新時間:2016年07月27日 17:03:27   投稿:daisy  
在我們生活中有很多隊列的影子,可以說與時間相關(guān)的問題,一般都會涉及到隊列問題;本文詳細(xì)介紹了如何使用C語言實現(xiàn)循環(huán)隊列,下面一起來看看。

本文講的是循環(huán)隊列,首先我們必須明白下面幾個問題

循環(huán)隊列的基礎(chǔ)知識

1.循環(huán)隊列需要幾個參數(shù)來確定

循環(huán)隊列需要2個參數(shù),front和rear

2.循環(huán)隊列各個參數(shù)的含義

(1)隊列初始化時,front和rear值都為零;

(2)當(dāng)隊列不為空時,front指向隊列的第一個元素,rear指向隊列最后一個元素的下一個位置;

(3)當(dāng)隊列為空時,front與rear的值相等,但不一定為零;

3.循環(huán)隊列入隊的偽算法

(1)把值存在rear所在的位置;

(2)rear=(rear+1)%maxsize ,其中maxsize代表數(shù)組的長度;

程序代碼:

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.循環(huán)隊列出隊的偽算法

(1)先保存出隊的值;

(2)front=(front+1)%maxsize ,其中maxsize代表數(shù)組的長度;

程序代碼:

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.如何判斷循環(huán)隊列是否為空

if(front==rear)

隊列空;

else

  隊列不空;

bool EmptyQueue(PQUEUE Q) 
{ 
  if(Q->front==Q->rear)  //判斷是否為空 
    return true; 
  else 
    return false; 
} 

6.如何判斷循環(huán)隊列是否為滿

 這個問題比較復(fù)雜,假設(shè)數(shù)組的存數(shù)空間為7,此時已經(jīng)存放1,a,5,7,22,90六個元素了,如果在往數(shù)組中添加一個元素,則rear=front;此時,隊列滿與隊列空的判斷條件front=rear相同,這樣的話我們就不能判斷隊列到底是空還是滿了;

解決這個問題有兩個辦法:

一是增加一個參數(shù),用來記錄數(shù)組中當(dāng)前元素的個數(shù);

第二個辦法是,少用一個存儲空間,也就是數(shù)組的最后一個存數(shù)空間不用,當(dāng)(rear+1)%maxsiz=front時,隊列滿;

bool FullQueue(PQUEUE Q) 
{ 
  if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize)  //判斷循環(huán)鏈表是否滿,留一個預(yù)留空間不用 
    return true; 
  else 
    return false; 
} 

附錄:

queue.h文件代碼:

#ifndef __QUEUE_H_ 
#define __QUEUE_H_ 
typedef struct queue  
{ 
  int *pBase; 
  int front;  //指向隊列第一個元素 
  int rear;  //指向隊列最后一個元素的下一個元素 
  int maxsize; //循環(huán)隊列的最大存儲空間 
}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文件代碼:

#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h> 
#include"malloc.h" 
#include"queue.h" 
/*********************************************** 
Function: Create a empty stack; 
************************************************/ 
void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize) 
{ 
  Q->pBase=(int *)malloc(sizeof(int)*maxsize); 
  if(NULL==Q->pBase) 
  { 
    printf("Memory allocation failure"); 
    exit(-1);    //退出程序 
  } 
  Q->front=0;     //初始化參數(shù) 
  Q->rear=0; 
  Q->maxsize=maxsize; 
} 
/*********************************************** 
Function: Print the stack element; 
************************************************/ 
void TraverseQueue(PQUEUE Q) 
{ 
  int i=Q->front; 
  printf("隊中的元素是:\n"); 
  while(i%Q->maxsize!=Q->rear) 
  { 
    printf("%d ",Q->pBase[i]); 
    i++; 
  } 
  printf("\n"); 
} 
bool FullQueue(PQUEUE Q) 
{ 
  if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize)  //判斷循環(huán)鏈表是否滿,留一個預(yù)留空間不用 
    return true; 
  else 
    return false; 
} 
bool EmptyQueue(PQUEUE Q) 
{ 
  if(Q->front==Q->rear)  //判斷是否為空 
    return true; 
  else 
    return false; 
} 
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; 
  } 
} 
 
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; 
  } 
} 

以上就是C語言實現(xiàn)循環(huán)隊列的全部內(nèi)容,對于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的研究有所幫助,有需要的朋友可以參考下。

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