C语言结构体实现静态循环队列

什么是队列

        队列是一种很重要的数据结构,应用非常广泛,原则上所有跟时间又关系的操作都可以通过队列来实现,有俩个索引值front和rear,分别代表队列的第一个元素和最后一个元素的索引,又可以分为静态队列和动态队列,分别用线性数组和链表实现,而且对于静态队列,必须是循环队列。

为什么静态队列必须是循环队列

        因为队列只能在队首删除,队尾增加,所以索引值front和rear初始值都是0,后面增加一个元素,rear移动一个,删除一个front也移动一个,如果不是循环队列,front下面的元素内存就一直处于空闲但是不能使用的状态。

初始化

循环队列的初始化需要俩个参数,front和rear,并且这2个参数再不同的场景下有不同的含义。

1) 队列初始化,这俩个值都是0。

2) 队列非空,front是第一个元素的索引,rear代表最后一个元素下个元素的索引。

3) 队列为空,front和rear 相等,单并不一定是0。

所谓初始化的过程其实就是申请一块内存,并且给这俩个决定参数赋值。

入队操作

先把值存入r所代表的位置,通常情况下以为是 r = r+1;但是因为是循环队列,还是那个问题,所以如果r已经指向最上面元素,所以要考虑循环  r = (r + 1)%数组的长度。

出队操作

同样道理,要考虑队列循环, f = (f + 1)%数组的长度。

其他方法

从前面也可以看到,如果front和rear 的值相等,不管是否为0,都判断队列为空,可能有些奇怪,为什么front和rear 的值相等队列就一定为空呢,难道不可能是满吗。当然有可能,有俩种方式可以解决这个问题,一种是增加一个参数表示队列的长度,另外一种就是少存放一个元素,这样实际存放的时候,n个长度的队列实际存放n-1个元素就表示已经存放满了。这样判断队列为空就变成 (r+1)%数组长度 == f,


测试打印


结果如下:

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