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C/C++实现循环队列

2023-06-26 04:25:05 深夜i -- --

C/C++ 循环队列实现

循环队列是一种常用的数据结构，常用于实现操作系统中的缓冲区或线程池。 C/C++ 实现循环队列的方法是将队列的容量设为一个固定值，而不是使用动态数组来实现。在下面的文章中，我们将讨论如何用 C/C++ 语言实现循环队列。

定义

循环队列是一种特殊的队列，其元素在物理上是连续排列的，但逻辑上仍然是一个环形的，将队列头和队列尾相连。将队列的容量设为一个固定值，而不是使用动态数组来实现。在 C/C++ 中，循环队列的实现类似于数组的实现，并需要额外的指针来跟踪队列的头和尾。

实现步骤

1. 声明一个结构体来表示循环队列，包含以下元素：

a）一个数组，存储队列中元素的值；

b）队列头指针，指向队列中第一个元素；

c）队列尾指针，指向队列中最后一个元素后面的位置。

typedef struct {

int queue[MAX_SIZE];

int front;

int rear;

} CircularQueue;

2. 初始化循环队列，即在队列前面和后面保留一个空间。

void init_queue(CircularQueue *q)

q->front = 0;

q->rear = 0;

3. 入队操作，在队尾插入元素。

void enqueue(CircularQueue *q, int value) {

if ((q->rear + 1) % MAX_SIZE == q->front) {

printf("Queue is full.\n");

} else {

q->queue[q->rear] = value;

q->rear = (q->rear + 1) % MAX_SIZE;

}

4. 出队操作，在队头删除元素。

int dequeue(CircularQueue *q) {

if (q->front == q->rear) {

printf("Queue is empty.\n");

return -1;

} else {

int value = q->queue[q->front];

q->front = (q->front + 1) % MAX_SIZE;

return value;

}

5. 获取队列中元素的个数。

int size(CircularQueue *q) {

return (q->rear - q->front + MAX_SIZE) % MAX_SIZE;

}

6. 输出循环队列中的所有元素。

void print_queue(CircularQueue *q) {

int i = q->front;

while (i != q->rear) {

printf("%d\n", q->queue[i]);

i = (i + 1) % MAX_SIZE;

}

7. 测试循环队列的代码。下面的代码演示了如何创建循环队列并对其进行插入和删除操作。

int main() {

CircularQueue q;

init_queue(&q);

enqueue(&q, 1);

enqueue(&q, 2);

enqueue(&q, 3);

dequeue(&q);

print_queue(&q);

return 0;

}

总结

循环队列是一种常用的数据结构，其能够高效地插入和删除元素。在 C/C++ 中，循环队列的实现类似于数组的实现，并需要额外的指针来跟踪队列的头和尾。通过实现循环队列，我们能够更好地理解数据结构的使用和实现。

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