C语言实现循环队列

今日在处理数据存储的问题中，数据占用的空间较大，在询问之下，提及循环队列。

没有学习过的我，想想就是头大，只能慢慢从网上找资料，一个字母一个字母的敲，最后，还是慢慢的对队列有了一些理解

对于循环队列有几个操作：

1、初始化

2、入队

3、出队

4、遍历队列

5、判队列空，判队列满

 

具体如何实现，我会在下面通过代码实现

在对循环队列操作之前，先要建立队列结构体元素，

1 typedef struct queue
2 {
3     int * buf;
4     int front;
5     int rear;
6 }queue;

 

1、初始化

　　初始化，需要完成的工作是，为新建的队列分配内存空间，然后在将头尾指针置零

1 void initqueue(queue *queue_q)
2 {
3     queue_q->buf = (int *)malloc(sizeof(int)*buf_size);
4     if(queue_q->buf != null)     //队列内存分配成功
5     {
6         queue_q->front = queue_q->rear = 0; //初始化头尾指针 
7     }
8    
9 }

2、入队

入队主要是将数据放到内存中，但是应该放到那一段内存，这就是一个问题了，

在此，在入队的时候，循环队列的头指针不做动作，尾指针向后偏移

实现代码如下：

其中的 buf_size 为循环队列的空间大小吗，但是实际能存储的数据字节数是（buf_size - 1）

#define buf_size 8

 

1 void in_queue(queue *queue_q , int value)
2 {
3     if(is_fullqueue(queue_q) != true)        //队列未满
4     {
5         queue_q->buf[queue_q->rear] = value;
6         queue_q->rear = (queue_q->rear + 1)%buf_size ;    //尾指针偏移 
7     }
8 }

细心的人会注意到函数 is_fullqueue(queue_q) ，这是对循环队列进行判断，看是不是满了，应该队列的空间是有限的，对于满的队列，无法进行数据入队操作

具体函数如下：

1 unsigned char is_fullqueue(queue *queue_q)
2 {
3     if((queue_q->rear +1)%buf_size == queue_q->front)
4     {
5         return true;
6     }else
7         return false;
8 }

 

同样，存在一个判空函数，函数的原理是：头指针 = 尾指针

实现代码如下：

1 unsigned char isemptyqueue(queue *queue_q)
2 {
3     if(queue_q->front == queue_q->rear)
4     {
5         return true;
6     }
7     else
8         return false;
9 }

 

3、出队

出队是将头指针位置下的数据取出来，然后头指针偏移到被取数据的位置

代码实现如下：

1  void out_queue(queue *queue_q , int *value)
2  {
3      if(isemptyqueue(queue_q) != true)        //队列未空
4      {
5         *value = queue_q->buf[queue_q->front];
6         queue_q->front = (queue_q->front + 1)%buf_size ;
7      }
8 }

入队要判满，出队则要判空。

因为空的队列，没办法取数据

4、遍历队列

这就是一个简单的打印函数，没什么好说的

唯一需要注意的就是，遍历是出队操作，操作的是头指针，若头指针 = 尾指针，遍历完毕，循环队列为空

 1 void bianli_a(queue *queue_q)
 2 {
 3     if(isemptyqueue(queue_q) != true)
 4     {
 5         int ret=queue_q->front;
 6         while(ret != queue_q->rear)
 7         { 
 8             printf("%d  ",queue_q->buf[ret]);
 9             ret=(ret+1)%buf_size;
10         }
11     }
12 }

 

下面是我学习循环队列的时候，写的代码，若有指教，请评论：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <malloc.h>
 3 #include <stdlib.h>
 4 
 5 #define true 1
 6 #define false 0
 7 #define buf_size 8
 8 typedef struct queue
 9 {
10     int * buf;
11     int front;
12     int rear;
13 }queue;
14 
15 void initqueue(queue *queue_q)
16 {
17     queue_q->buf = (int *)malloc(sizeof(int)*buf_size);
18     if(queue_q->buf != null)     //队列内存分配成功
19     {
20         queue_q->front = queue_q->rear = 0; //初始化头尾指针 
21     }
22    
23 }
24 
25 //判空
26 unsigned char isemptyqueue(queue *queue_q)
27 {
28     if(queue_q->front == queue_q->rear)
29     {
30         return true;
31     }
32     else
33         return false;
34 }
35  
36 //判满
37 unsigned char is_fullqueue(queue *queue_q)
38 {
39     if((queue_q->rear +1)%buf_size == queue_q->front)
40     {
41         return true;
42     }else
43         return false;
44 }
45 
46 //入队
47  
48 void in_queue(queue *queue_q , int value)
49 {
50     if(is_fullqueue(queue_q) != true)        //队列未满
51     {
52         queue_q->buf[queue_q->rear] = value;
53         queue_q->rear = (queue_q->rear + 1)%buf_size ;    //尾指针偏移 
54     }
55 }
56  
57 
58 //出队 
59  void out_queue(queue *queue_q , int *value)
60  {
61      if(isemptyqueue(queue_q) != true)        //队列未空
62      {
63         *value = queue_q->buf[queue_q->front];
64         queue_q->front = (queue_q->front + 1)%buf_size ;
65      }
66 }
67 
68 void bianli_a(queue *queue_q)
69 {
70     if(isemptyqueue(queue_q) != true)
71     {
72         int ret=queue_q->front;
73         while(ret != queue_q->rear)
74         { 
75             printf("%d  ",queue_q->buf[ret]);
76             ret=(ret+1)%buf_size;
77         }
78     }
79 }
80 
81 int  main()
82 {
83     int val;
84     queue m;
85     initqueue(&m);
86     in_queue(&m,1);
87     in_queue(&m,2);
88     in_queue(&m,3);
89     bianli_a(&m);
90     printf("\n");
91     out_queue(&m,&val);
92     bianli_a(&m); 
93     return 0;
94 }