数据结构：循环队列
写在前面
附我的另一篇博客：C_队列的链式表示和描述
数组表示的问题
对于队列最好的方法是使用链表实现，因为对于数组来说，队列可能会出现下面这种情况：
如图所示，不可以继续添加元素，否则会造成数组越界而遭致程序出错。然而此时又不应该扩充数组，因为还有大量实际空间未被占用。
此时我们应该如何解决这个问题呢？我们将其实现为循环队列。
理解循环队列
何谓循环队列？首先我们要说明的是循环队列仍然是基于数组实现的。但是为了形象化的说明问题，我们如下图所示
1.图中有两个指针(其实就是两个整数型变量，因为在这里有指示作用，所以这里理解为指针)front、rear,一个指示队头，一个指示队尾。
2.rear和front互相追赶着，这个追赶过程就是队列添加和删除的过程，如果rear追到head说明队列满了，如果front追到rear说明队列为空。
说明：
令队列空间中的一个单元闲置，使得队列非空时，Q.rear与Q.front之间至少间隔一个空闲单。
3.我们把它掰弯，用的是求余，这样两个值就不会跑出最大范围，并且可以实现弯曲的效果，所以说对于循环队列我们必须给定最大值MAXQSIZE。
这其实是我们臆想的，反正我们要做的就是利用循环来解决空间浪费的问题。
循环队列的实现过程
☆当添加一个元素时,(rear+1)%MAXQSIZE; //理解为什么求余？
☆当删除一个元素时,(front+1)%MAXQSIZE；//理解为什么求余？
☆当rear=front的时候，队列可能是满，也可能是空。
因为存在满和空两种情况，我们需要分别判断：
☆满：当队列添加元素到rear的下一个元素是head的时候，也就是转圈子要碰头了，我们就认为队列满了。(Q.rear+1)%MAXSIZE=Q.front
☆空：当队列删除元素到head=rear的时候，我们认为队列空了。Q.rear==Q.front,不一定为0
图示：
队列操作的一些说明
队列长度：Q.rear-Q.front；
队头元素：Q.base[Q.front]；
队尾元素：Q.base[Q.rear-1]；
代码分解
添加操作
元素入队时仅修改队尾指针rear —— ++.
status EnQueue(SqQueue *q,QElemtype e)
{
//插入到队尾
if((q->rear+1)%MAXQSIZE==q->front)
return 0;
q->base[q->rear]=e;
q->rear=(q->rear+1)%MAXQSIZE;
return 1;
}
删除操作
元素出队列时只修改队头指针front——++
status DeQueue(SqQueue *q)
{
if(q->front==q->rear)
return 0;
printf("%d",q->base[q->front]);
q->front =(q->front+1)%MAXQSIZE;
return 1;
}
获取队列长度
int QueueLength(SqQueue *q)
{
return (q->rear-q->front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE;
}
对节点的定义
#define MAXQSIZE 100
typedef int QElemtype;
typedef int status;
typedef struct{
QElemtype *base;
int front;
int rear;
}SqQueue;
测试方法
void main()
{
SqQueue *q;
q=(SqQueue*)malloc(sizeof(SqQueue));
q=InitQueue(q);
EnQueue(q,5);
EnQueue(q,4);
EnQueue(q,3);
EnQueue(q,2);
EnQueue(q,1);
printf("队列长度为：%d
",QueueLength(q));
DeQueue(q);
DeQueue(q);
DeQueue(q);
DeQueue(q);
DeQueue(q);
}
2.6初始化队列
SqQueue* InitQueue()
{
SqQueue *q;
q=new SqQueue;
q->base=new int[MAXQSIZE];
q->rear=q->front=0;
return q;
}