循环队列是队列的一种顺序表示和实现的方法。
与顺序栈类似,在队列的顺序存储结构中,用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素,如一维数组Queue[MAXSIZE]。
此外,由于队列中队头和队尾的位置都是动态变化的,因此需要附设俩个指针front和rear,分别指示队头元素和为元素在数组中的位置。
初始化时,令front=rear=0;
入队时,直接将新元素送入尾指针rear所指的单元,然后尾指针增1;
出队时,直接取出队头指针front所指的元素,然后头指针增1。
显然,在非空顺序队列中,rear==MAZSIZE时认为队满,但是可能由于之前的操作,有一部分数据进行了出队操作,
从而使front后移,将之前的存储空间空余出来。这种现象叫做假溢出。
为了解决这个问题,引入循环队列这个概念,即当rear==MAXSIZE之后,再入队时,就应该入的顺序存储空间位置0的位置,
这样就可达到队列空间的充分利用,此时判断队列是否已满的依据是 rear-front==MAXSIZE。
实现这种结构的方法是,通过模运算,
队尾进队时,队尾指针变化:rear = (rear+1)%MAXSIZE,
队头出队时,队头指针变化:front = (front+1)%MAXSIZE
此时,循序队列判空就不能再以简单的 rear==front 来判断了,循环队列的判空有俩种方法:
第一种:损失一个存储单元,当队尾指针所指向的空单元的后继单元是队头元素所在的单元时,则停止入队。
这样一来,队尾指针永远追不上队头指针,所以队满时 不会有 rear == front,
此时的判满条件是 (rear+1)%MAXSIZE == front;
判空条件仍为 rear == front。
第二种:增设一个标志量tag,tag==0时表示队空,tag==1时表示队满,此方法不损失存储空间。