循环队列中判断队满队空（数组实现的循环队列）

川长思鸟来 2022-06-10 07:58 193阅读 0赞

转载自：http://blog.csdn.net/u010429311/article/details/51043149

在引用循环队列前，我们需要了解队列是如何线性实现的。   
![这里写图片描述][20160402104534070]   
（纠错：上图中出队列应该是：x=sq\[front++\]）简单地讲，便是当队列为空时，front = rear = 0,每当插入元素尾指针+1，删除元素是头指针-1。但是，我们会发现一个问题，如上面的第四个图，0，1，2三个空间并没有使用。因此，为了占用该空间，我们使用了循环队列来实现。   
循环队列原理图：   
![这里写图片描述][20160402104839540]   
我们可以发现，当循环队列属于上图的d1情况时，是无法判断当前状态是队空还是队满。为了达到判断队列状态的目的，可以通过牺牲一个存储空间来实现。   
如上图d2所示，   
队头指针在队尾指针的下一位置时，队满。 Q.front == (Q.rear + 1) % MAXSIZE 因为队头指针可能又重新从0位置开始，而此时队尾指针是MAXSIZE - 1，所以需要求余。   
当队头和队尾指针在同一位置时，队空。 Q.front == Q.rear;

以下是实现的代码：

#include <stdio.h>
    #include <malloc.h>
    #define MAXSIZE 100 //最大队列长度
    #define OK 1
    #define ERROR 0
    typedef int ElemType;
    typedef int Status;
    
    typedef struct {
        ElemType *base;  //队列空间
        int front;   //队头指针
        int rear;       //队尾指针，若队尾不为空，则指向队尾元素的下一个位置
    }SqQueue;
    
    //初始化循环队列
    Status initQueue(SqQueue &Q) {
        Q.base = (ElemType *) malloc(MAXSIZE * sizeof(ElemType));  //申请空间
        Q.front = Q.rear = 0;       //队空
        return OK;
    }
    
    //入队
    Status enQueue(SqQueue &Q, ElemType e) {
        if ((Q.rear + 1) % MAXSIZE == Q.front) return ERROR; //队满，无法添加
        Q.base[Q.rear] = e;  //插入元素
        Q.rear =  (Q.rear + 1) % MAXSIZE; //队尾指针+1
        return OK;
    }
    
    //出队
    Status deQueue(SqQueue &Q, ElemType &e) {
        if (Q.front == Q.rear) return ERROR; //队空，无法删除
        e = Q.base[Q.front];
        Q.front = (Q.front + 1) % MAXSIZE;  //队头指针+1
        return OK;
    }
    
    //返回队列长度
    Status length(SqQueue &Q) {
        return (Q.rear - Q.front + MAXSIZE) % MAXSIZE; 
    }

[20160402104534070]: /images/20220610/1d88d00ffa8c4fc89af2549daa2420f5.png
[20160402104839540]: /images/20220610/89e419105bb84d519a711ede1a269eed.png