C語言實現循環隊列

今日在處理數據存儲的問題中，數據占用的空間較大，在詢問之下，提及循環隊列。

沒有學習過的我，想想就是頭大，只能慢慢從網上找資料，一個字母一個字母的敲，最后，還是慢慢的對隊列有了一些理解

對於循環隊列有幾個操作：

1、初始化

2、入隊

3、出隊

4、遍歷隊列

5、判隊列空，判隊列滿

 

具體如何實現，我會在下面通過代碼實現

在對循環隊列操作之前，先要建立隊列結構體元素，

typedef struct Queue
{
    int * BUF;
    int front;
    int rear;
}QUEUE;

 

1、初始化

　　初始化，需要完成的工作是，為新建的隊列分配內存空間，然后在將頭尾指針置零

void initQueue(QUEUE *queue_q)
{
    queue_q->BUF = (int *)malloc(sizeof(int)*BUF_SIZE);
    if(queue_q->BUF != NULL)     //隊列內存分配成功
    {
        queue_q->front = queue_q->rear = 0; //初始化頭尾指針 
    }
   
}

2、入隊

入隊主要是將數據放到內存中，但是應該放到那一段內存，這就是一個問題了，

在此，在入隊的時候，循環隊列的頭指針不做動作，尾指針向后偏移

實現代碼如下：

其中的 BUF_SIZE 為循環隊列的空間大小嗎，但是實際能存儲的數據字節數是（BUF_SIZE - 1）

#define BUF_SIZE 8

 

void In_Queue(QUEUE *queue_q , int value)
{
    if(is_fullQueue(queue_q) != true)        //隊列未滿
    {
        queue_q->BUF[queue_q->rear] = value;
        queue_q->rear = (queue_q->rear + 1)%BUF_SIZE ;    //尾指針偏移 
    }
}

細心的人會注意到函數 is_fullQueue(queue_q) ，這是對循環隊列進行判斷，看是不是滿了，應該隊列的空間是有限的，對於滿的隊列，無法進行數據入隊操作

具體函數如下：

unsigned char is_fullQueue(QUEUE *queue_q)
{
    if((queue_q->rear +1)%BUF_SIZE == queue_q->front)
    {
        return true;
    }else
        return false;
}

 

同樣，存在一個判空函數，函數的原理是：頭指針 = 尾指針

實現代碼如下：

unsigned char isemptyQueue(QUEUE *queue_q)
{
    if(queue_q->front == queue_q->rear)
    {
        return true;
    }
    else
        return false;
}

 

3、出隊

出隊是將頭指針位置下的數據取出來，然后頭指針偏移到被取數據的位置

代碼實現如下：

 void out_Queue(QUEUE *queue_q , int *value)
 {
     if(isemptyQueue(queue_q) != true)        //隊列未空
     {
        *value = queue_q->BUF[queue_q->front];
        queue_q->front = (queue_q->front + 1)%BUF_SIZE ;
     }
}

入隊要判滿，出隊則要判空。

因為空的隊列，沒辦法取數據

4、遍歷隊列

這就是一個簡單的打印函數，沒什么好說的

唯一需要注意的就是，遍歷是出隊操作，操作的是頭指針，若頭指針 = 尾指針，遍歷完畢，循環隊列為空

void bianli_a(QUEUE *queue_q)
{
    if(isemptyQueue(queue_q) != true)
    {
        int ret=queue_q->front;
        while(ret != queue_q->rear)
        { 
            printf("%d  ",queue_q->BUF[ret]);
            ret=(ret+1)%BUF_SIZE;
        }
    }
}

 

下面是我學習循環隊列的時候，寫的代碼，若有指教，請評論：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>

#define true 1
#define false 0
#define BUF_SIZE 8
typedef struct Queue
{
    int * BUF;
    int front;
    int rear;
}QUEUE;

void initQueue(QUEUE *queue_q)
{
    queue_q->BUF = (int *)malloc(sizeof(int)*BUF_SIZE);
    if(queue_q->BUF != NULL)     //隊列內存分配成功
    {
        queue_q->front = queue_q->rear = 0; //初始化頭尾指針 
    }
   
}

//判空
unsigned char isemptyQueue(QUEUE *queue_q)
{
    if(queue_q->front == queue_q->rear)
    {
        return true;
    }
    else
        return false;
}
 
//判滿
unsigned char is_fullQueue(QUEUE *queue_q)
{
    if((queue_q->rear +1)%BUF_SIZE == queue_q->front)
    {
        return true;
    }else
        return false;
}

//入隊
 
void In_Queue(QUEUE *queue_q , int value)
{
    if(is_fullQueue(queue_q) != true)        //隊列未滿
    {
        queue_q->BUF[queue_q->rear] = value;
        queue_q->rear = (queue_q->rear + 1)%BUF_SIZE ;    //尾指針偏移 
    }
}
 

//出隊 
 void out_Queue(QUEUE *queue_q , int *value)
 {
     if(isemptyQueue(queue_q) != true)        //隊列未空
     {
        *value = queue_q->BUF[queue_q->front];
        queue_q->front = (queue_q->front + 1)%BUF_SIZE ;
     }
}

void bianli_a(QUEUE *queue_q)
{
    if(isemptyQueue(queue_q) != true)
    {
        int ret=queue_q->front;
        while(ret != queue_q->rear)
        { 
            printf("%d  ",queue_q->BUF[ret]);
            ret=(ret+1)%BUF_SIZE;
        }
    }
}

int  main()
{
    int val;
    QUEUE m;
    initQueue(&m);
    In_Queue(&m,1);
    In_Queue(&m,2);
    In_Queue(&m,3);
    bianli_a(&m);
    printf("\n");
    out_Queue(&m,&val);
    bianli_a(&m); 
    return 0;
}