数据结构 -- 队列 & 循环队列 -- 数组实现

        队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（tail）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。

       以数组实现的队列结构，如果是普通队列，频繁增删元素，会造成数组内存空间的大量流失，所以便有了循环队列，以填补流失的内存空间。

       以下为实现普通队列与循环队列的代码：

  1. 普通队列实现代码：

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <malloc.h>

using namespace std;

#define MAXN 100
#define PUSH_ERROR 0x1
#define POP_ERROR 0x2

/*

front : 队列头

队列大小为MAXN

tail : 队列尾

*/

typedef struct que{
	int arr[MAXN];
	int front,tail;
};

//初始化队列

void init_que(que *q){
	q->front = 0;
	q->tail = 0;
}

//入队列

int push(que *q , int val){
	if (q->tail < MAXN)
	{
		q->arr[q->tail++] = val;
	}else{
		return PUSH_ERROR;
	}
	return 0;
}

//出队列

int pop(que *q){
	if (q->front != q->tail)
	{
		q->front++;
	}else{
		return POP_ERROR;
	}
	return 0;
}

//求队列大小

int calc_size(que *q){
	return q->tail-q->front;
}

//求队列头元素

int front(que *q){
	return q->arr[q->front];
}

int main(void){
	int test = 0;
	que *q = (que*)malloc(sizeof(que));
	init_que(q);
	push(q,1);
	push(q,3);
	push(q,2);
	test = calc_size(q);
	printf("QUE_SIZE : %d
",test);
	pop(q);
	test = front(q);
	printf("QUE_FRONT : %d
",test);
	pop(q);
	test = calc_size(q);
	printf("QUE_SIZE : %d
",test);
	return 0;
}

2. 循环队列实现代码：

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <malloc.h>

using namespace std;

#define MAXN 4
#define PUSH_ERROR 0x1
#define POP_ERROR 0x2

/*

front : 队列头

由于front指针指向元素置为空，所以队列大小为MAXN-1

tail : 队列尾

*/

typedef struct que{
	int arr[MAXN];
	int front,tail;
};

//初始化队列

void init_que(que *q){
	q->front = 0;
	q->tail = 0;
}

//入队列

int push(que *q , int val){
	q->tail++;
	if (q->tail != q->front)
	{
		q->arr[(q->tail)%MAXN] = val;
	}else{
		return PUSH_ERROR;
	}
	return 0;
}

//出队列

int pop(que *q){
	q->front++;
	if (q->front != q->tail)
	{
		q->front = (q->front)%MAXN;
	}else{
		return POP_ERROR;
	}
	return 0;
}

//求队列大小

int calc_size(que *q){
	return q->tail-q->front;
}

//求队列头元素

int front(que *q){
	return q->arr[q->front+1];
}

int main(void){
	que *q = (que*)malloc(sizeof(que));
	init_que(q);
	push(q,1);
	push(q,3);
	push(q,2);
	pop(q);
	push(q,20);
	printf("QUE_SIZE : %d
",calc_size(q));
	printf("QUE_FRONT : %d
",front(q));
	return 0;
}