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C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法基礎之循環(huán)隊列示例

 更新時間:2022年06月06日 10:20:02   作者:jiangwei0512  
這篇文章主要為大家介紹了C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法基礎之循環(huán)隊列,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進步,早日升職加薪

說明

循環(huán)隊列是一種先進先出的,首尾相連的隊列。

大致的結(jié)構(gòu)如下圖:

用數(shù)組來抽象的表示一下的話,如下圖:

循環(huán)隊列有兩個指針指向數(shù)據(jù),上圖中的start和end就是那兩個指針,它們指向相同的位置,表示的是空,即隊列是空的。

隨著數(shù)據(jù)的放入,隊列一般有下面的兩種形式:

需要注意第二種形式,從圖上看end在start的前面了,但是因為循環(huán)關(guān)系,前后并不重要。

另外需要考慮的是隊列滿的情況:

但這種情況存在一個問題,即空隊列和滿隊列沒有辦法區(qū)分了,end和start都指向了相同的位置。

為了解決這個問題,一個方法是空出一個位置不放數(shù)據(jù),當end再加一個數(shù)據(jù)就等于start的時候就認為隊列是滿的:

這時實際的數(shù)據(jù)長度就會比分配的少1。

下面是隊列中空和滿的判斷:

1. 隊列為空時:end == start

2. 隊列為滿時:(end + 1) % size == start

這里的size是指分配的空間大小,而不是隊列長度,隊列的實際長度為(end - start + size) % size,最大長度是size-1

這也是因為要考慮循環(huán)的關(guān)系,所以要加上%size這個操作。

示例代碼

1. 首先定義結(jié)構(gòu)體:

//定義循環(huán)隊列
typedef struct _LoopQueue {
	int data[8];		//存放數(shù)據(jù)
	int start;		//頭指針
	int end;		//尾指針
} LoopQueue;

2. 定義各種算法:

#define TRUE	1
#define FALSE	0
#define SIZE	8
//初始化隊列
int init(LoopQueue *lq) {
	lq->start = 0;
	lq->end = 0;
	return TRUE;
}
//判斷隊列是否為空
int isEmpty(LoopQueue *lq) {
	if (lq->start == lq->end) {
		return TRUE;
	}
	return FALSE;
}
//判斷隊列是否為滿
int isFull(LoopQueue *lq) {
	if ((lq->end + 1) % SIZE == lq->start) {
		return TRUE;
	}
	return FALSE;
}
//獲取隊列的長度
int getLength(LoopQueue *lq) {
	return (lq->end - lq->start + SIZE) % SIZE;
}
//插入數(shù)據(jù)
int pushQueue(LoopQueue *lq, int data) {
	if(isFull(lq)) {
		printf("Queue is full.\n");
		return FALSE;
	}
	lq->data[lq->end] = data;
	lq->end = (lq->end + 1) % SIZE;
	return TRUE;
}
//彈出數(shù)據(jù)
int popQueue(LoopQueue *lq, int *data) {
	if (isEmpty(lq)) {
		printf("Queue is empty.\n");
		return FALSE;
	}
	*data = lq->data[lq->start];
	lq->start = (lq->start + 1) % SIZE;
	return TRUE;
}
//顯示隊列中的數(shù)據(jù)
void printQueue(LoopQueue *lq) {
	int index;
	int count;
	count = getLength(lq);
	if (0 == count) {
		printf("No data.\n");
		return;
	}
	for (index = 0; index < count; index++) {
		printf("%d ", lq->data[index]);
	}
	printf("\n");
	return;
}

3. 測試:

int main()
{
	int index;
	int num;
	//隊列測試代碼
	LoopQueue *lq = (LoopQueue *)malloc(sizeof(LoopQueue));
	init(lq);
	printQueue(lq);
	for (index = 0; index < SIZE; index ++) {	//注意這里要放8個數(shù)據(jù),但是實際上只能放7個,所以最后一個會報錯
		pushQueue(lq, index);
	}
	printQueue(lq);
	for (index = 0; index < SIZE; index ++) {	//同上,會打印一個錯誤
		if (popQueue(lq, &num)) {
			printf("%d\n", num);
		}
	}
	printQueue(lq);
	return 0;
}

4. 最后的結(jié)果:

以上就是C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法基礎之循環(huán)隊列的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法循環(huán)隊列的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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