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循环队列

发布时间:2023-02-28 23:23

1基本操作

插入新元素,使用PASCAL语言:

过程DEL2(Q,Y,F)从循环队列q中取出队首元素

2条件处理

循环队列中,由于入队时尾指针向前追赶头指针;出队时头指针向前追赶尾指针,造成队空和队满时头尾指针均相等。因此,无法通过条件front==rear来判别队列是"空"还是"满"。

解决这个问题的方法至少有两种:

① 另设一布尔变量以区别队列的空和满;

②另一种方式就是数据结构常用的: 队满时:(rear+1)%n==front,n为队列长度(所用数组大小),由于rear,front均为所用空间的指针,循环只是逻辑上的循环,所以需要求余运算。如图情况,队已满,但是rear(5)+1=6!=front(0),对空间长度求余,作用就在此6%6=0=front(0)。

类型定义采用环状模型来实现队列,各数据成员的意义如下:

front指定队首位置,删除一个元素就将front顺时针移动一位;

rear指向元素要插入的位置,插入一个元素就将rear顺时针移动一位;

count存放队列中元素的个数,当count等于MaxQSize时,不可再向队列中插入元素。

队空:count=0

队满:count=MaxQSize

#define QueueSize 100//应根据具体情况定义该值

typedef char DataType;//DataType的类型依赖于具体的应用

typedef struct{

int front;//头指针,队非空时指向队头元素

int rear;//尾指针,队非空时指向队尾元素的下一位置

int count;//计数器,记录队中元素总数DataTypedata[QueueSize];

}CirQueue;

基本运算

用第三种方法,循环队列的六种基本运算:

① 置队空

voidInitQueue(CirQueue*Q){ Q->front=Q->rear=0;Q->count=0; }//计数器置0

② 判队空

intQueueEmpty(CirQueue*Q){ returnQ->count==0; }//队列无元素为空

③ 判队满

intQueueFull(CirQueue*Q){ returnQ->count==QueueSize;}//队中元素个数等于QueueSize时队满

④ 入队

voidEnQueue(CirQueue*Q,DataTypex){

if(QueueFull(Q))Error("Queueoverflow"); //队满上溢

Q->count++; //队列元素个数加1

Q->data[Q->rear]=x; //新元素插入队尾

Q->rear=(Q->rear+1)%QueueSize; //循环意义下将尾指针加1

}

⑤ 出队

DataTypeDeQueue(CirQueue*Q){

DataType temp;

if(QueueEmpty(Q))Error("Queueunderflow"); //队空下溢

temp=Q->data[Q->front];

Q->count--;  //队列元素个数减1

Q->front=(Q->front+1)%QueueSize; //循环意义下的头指针加1returntemp;}

⑥取队头元素

DataTypeQueueFront(CirQueue*Q){

if(QueueEmpty(Q))Error("Queueisempty.");

returnQ->data[Q->front];

}

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队列的操作特点是“先进先出”。前者主要是头指针、尾指针的使用,后者主要是理解循环队列提出的原因及其特点。两者都要掌握队列空与满的判定条件以及出队列、入队列操作的实现。

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