循環隊列的判斷滿、空的三種方法以及具體代碼實現(數組實現)



由於循環隊列的特殊性,當隊首指針=隊尾指針的時候,既可能表示空也可能表示滿,所以需要另加一個判斷位。

我現在介紹的循環隊列判斷滿空的三種方法分別是:1.設標志位法  2.預留一位法; 3.預存長度法(顧名思義,很簡單)


1.設標志位法  

思路:預設一個標志,tag,初值=0,每當入隊成功,tag=1;每當出隊成功,tag=0;那么,當front==rear &&  tag 則表示“在入隊操作之后front=rear”,顯然入隊造成的f=r的原因就是滿了,故 front==rear &&  tag 表示隊列滿;同理,front==rear && !tag 表示隊列空。 

例子:初始:front=-1,rear=-1,tag=0,下面對隊列queue[3]執行:入1,出2,出3,入4,入5,入6,入7,出8,入9,入10  的動作。

          (1)入1:此時f=r=-1,tag=0 說明為空,可以入隊,存入queue[rear++],入隊之后,tag=1, rear=rear+1%3;

          (2)出2:此時f=-1,r=0,可以出隊,出隊內容是queue[front++],出隊之后,tag=0,front=front+1%3;

          (3)出3:此時f=r=0,tag=0 說明為空,不能再出隊了,過;

          (4)入4:此時f=r=0,tag=0 為空,可以入隊,存入queue[rear++],入隊之后,tag=1,rear=rear+1%3;

          (5)入5:此時f=0,r=1,tag=0 ,可以入隊,存入queue[rear++],入隊之后,tag=1,rear=rear+1%3;

          (6)入6:此時f=0,r=2,tag=0 ,可以入隊,存入queue[rear++],入隊之后,tag=1,rear=rear+1%3;

          (7)入7:此時f=0=r,tag=1 ,說明隊列滿了,不可入隊,過;

          (8)出8:此時f=0=r,tag=1 ,說明隊列滿,可以出隊,出隊內容是queue[front++],出隊之后,tag=0,front=front+1%3;

 

           (9)入9:此時f=1,r=0,tag=0 ,可以入隊,存入queue[rear++],入隊之后,tag=1,rear=rear+1%3;

          (10)入10:此時f=r=1,tag=1 ,說明隊列滿了,不可入隊,過;

代碼如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXQUEUE 5
struct Student{
	char name[20];
	char id[20];
};
typedef struct Student student;
student Queue[MAXQUEUE];// queue
int front=-1;  
int rear=-1;
int tag=0;
void enqueue(student new);
student* dequeue();

main(){
	student mystu[10]={
		{"LeechanX","1100300803"},
		{"CongBaoE","1100300804"},
		{"Hebe","1100300708"},
		{"AiNi","1100300801"},
		{"Wang","1100300812"},
		{"PaoziBianwa","1100300831"},
		{"Daijuhua","1100300829"},
		{"Haomeng","1100300422"},
		{"Gengbaoe","1100300621"},
		{"Zhaoyan","1100300501"}		
	};
	int i=0;
	for(;i<2;i++)
		enqueue(mystu[i]);

	printf("Queue written over...\n");
	student* stu;
	i=0;
	
	for(;i<1;i++){
		stu=dequeue();
		if(!stu) break;
		printf("Name:%s,ID:%s\n",stu->name,stu->id);
		printf("---\n");
	}
	
	enqueue(mystu[3]);
	enqueue(mystu[4]);
	enqueue(mystu[5]);
	enqueue(mystu[6]);
	enqueue(mystu[7]);
	
	for(;;){
		stu=dequeue();
		if(!stu) break;
		printf("Name:%s,ID:%s\n",stu->name,stu->id);
	}

}

void enqueue(student new){
	if(tag && front==rear)	return;
	rear++;
	rear=rear%MAXQUEUE;
	Queue[rear]=new;
	tag=1;
}

student* dequeue(){
	if(front==rear && !tag)	return NULL;
	front++;
	front=front%MAXQUEUE;
	tag=0;
	return &(Queue[front]);
}


2.預留一位法:  

思路:讓front指向頭部之前的那一位,rear指向尾部,這樣一來,實際使用空間是SIZE-1。

當front=(rear+1)%SIZE or  (front==-1 && rear=SIZE-2)  的時候,說明滿了(其實沒有滿,但是剩下的那個空間不可用)

當front==rear的時候,說明空。

這個方法相信所有的書里都有。

例子:初始:front=-1,rear=-1,tag=0,下面對隊列queue[3]執行:入1,出2,出3,入4,入5,入6

 

          (1)入1:此時f=r=-1說明為空,可以入隊,存入queue[rear++],入隊之后,tag=1, rear=rear+1%3;

          (2)出2:此時f=-1,r=0,可以出隊,出隊內容是queue[front++],出隊之后,tag=0,front=front+1%3;

          (3)出3:此時f=r=0 說明為空,不能再出隊了,過;

          (4)入4:此時f=r=0 為空,可以入隊,存入queue[rear++],入隊之后,tag=1,rear=rear+1%3;

          (5)入5:此時f=0,r=1,tag=0 ,可以入隊,存入queue[rear++],入隊之后,tag=1,rear=rear+1%3;

          (6)入6:此時f=0,r=2,(r+1)%SIZE=f,說明滿了,不可以入隊,過;  存儲的實際空間是2。

代碼:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAXQUEUE 5
struct Student{
	char name[20];
	char id[20];
};

typedef struct Student student;
student Queue[MAXQUEUE];

int front=-1; // means start, using in dequeue(read)
int rear=-1; // means end, using in enqueue(write)
void enqueue(student new);
student* dequeue();

main(){
	student mystu[10]={
		{"LeechanX","1100300803"},
		{"CongBaoE","1100300804"},
		{"Hebe","1100300708"},
		{"AiNi","1100300801"},
		{"Wang","1100300812"},
		{"PaoziBianwa","1100300831"},
		{"Daijuhua","1100300829"},
		{"Haomeng","1100300422"},
		{"Gengbaoe","1100300621"},
		{"Zhaoyan","1100300501"}		
	};
	int i=0;
	for(;i<2;i++)
		enqueue(mystu[i]);

	printf("Queue written over...\n");
	student* stu;
	i=0;
	
	for(;i<1;i++){
		stu=dequeue();
		if(!stu) break;
		printf("Name:%s,ID:%s\n",stu->name,stu->id);
		printf("---\n");
	}
	enqueue(mystu[3]);
	enqueue(mystu[4]);
	enqueue(mystu[5]);
	enqueue(mystu[6]);
	enqueue(mystu[7]);
	for(;;){
		stu=dequeue();
		if(!stu) break;
		printf("Name:%s,ID:%s\n",stu->name,stu->id);
		printf("---\n");
	}
}

void enqueue(student new){
	if((rear+1)%MAXQUEUE==front || (front==-1 && rear==MAXQUEUE-2)
)	return;
	rear++;
	rear=rear%MAXQUEUE;
	Queue[rear]=new;
}

student* dequeue(){
	if(front==rear)	return NULL;
	front++;
	front=front%MAXQUEUE;
	return &(Queue[front]);
}



3.預存長度法:

思路:就是加一個變量存儲長度,入隊成功+1,出隊成功-1,=0空,=SIZE滿,太簡單,不說了。











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