隊列：

• 一種訪問受限的線性表，只能在一端進行插入，另一端刪除
• 先進先出（FIFO），隊尾插入，隊頭刪除

隊列的分類：順序隊列、鏈表隊列

順序隊列：底層的數據結構是內存連續的，基于數組實現隊列的先進先出

隊頭為0，隊尾為4的刪除數據的時間復雜度為o(n),太高，因此我們一般不用，為了減低時間復雜度，我們一般使用循環隊列來處理順序隊列，也就是在邏輯上將數組變成一個環。

循環隊列：以數組的形式模擬出環狀結構，front是隊頭指針，隊頭（第一個）元素的下標；rear是隊尾指針，最后一個元素的下一個下標

注意：因為是環形設計，所以往后走不能直接++，容易越界，應該為front=（front+1）%size，rear=（rear+1）%size

插入的操作：頭指針front和尾指針rear開始同時指向0下標，每插入一個元素，rear向后移動一個下標；arr[rear]=xx;沒有循環，時 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 間復雜度為o(1);

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 注意：當rear指向最后一個5下標時，因為不能從5直接指向0，所以不能使用rear++，必須使用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? rear=（rear+1）%MAX_SIZE；eg: rear=（rear+1）%6;rear=(5+1)%6=0(rear是數組的下標)；%為取余

刪除的操作：每刪除一個數據，front向后移動一個下標；front++；只刪除元素，不移動數據；時間復雜度為o(1);

判空和判滿：因為front==rear既可以判空也可以判滿，所以不能用此方法，這時，我們需要犧牲一個內存單元，每次滿的時候會 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 選擇犧牲front之前的內存單元;(犧牲的內存單元不固定，每次輪番犧牲)

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 判空empty：rear==front

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 判滿full：（rear+1）%6==front

代碼實現：

結構設計：

typedefn int ElemType; #define MAX_SIZE 9;typedef struct Queue {ElemType arr[MAX_SIZE];//數組arr[10]int front;//隊頭指針int rear;//隊尾指針 }Queue,pQueue;

初始化：

void init(pQueue pqu) {if(pqu!=NULL){pqu->frpnt=pqu->rear=0;} }

入隊：

(1)判滿

int full(pQueue pue)//1 full,0 not full {return (pqu->rear+1)%MAX_SIZE==pqu->front ?1:0; }

(2)

int enqueue(pQueue pqu,ElemType val)//1 success,0 fail {if(full(que)){return 0;}pqu->arr[pqu->rear]=val;pqu->rear=(pqu->rear+1)%MAX_SIZE;return 1; }

出隊：

(1)判空

int empty(pQueue pue)//1 empty,0 not empty {return pqu->rear==pqu->front ? 1:0; }

(2)

int dequeue(pQueue pue)//單純的刪除元素，沒有存儲 {if(empty(pue)){return 0;}pqu->front=(pqu->front+1)%MAX_SIZE;//向前走一個return 1; }

獲取隊頭元素：

int front(pQueue pqu) {if(empty(pqu)){throw std::exception("queue is empty!")；//一般使用c++處理機制，拋出異常//return -1;//-1有兩種情況，數值為-1或者隊列為空，因此是異常的，一般不建議這樣使用}return pqu->arr[pqu->front]; }

?獲取隊尾元素：

int back(pQueue pqu) {if(empty(pqu)){throw std::exception("queue is empty!")；//#include<iostream>c++頭文件// return -1;//-1代表隊列為空}return pqu->arr[(pqu->rear+MAX_SIZE-1)%MAX_SIZE];//回退一個，通過rear獲取上一個元素為隊尾元素 }

? 函數的實現：

int main() {Queue que;init(&que);for(int i=0;i<8;i++){enqueue(&que,i);}int rtfront=front(&que);int reback=back(&que);printf("front:%d\n",rtfront);printf("back:%d\n",rtback);dequeue(&que);enqueue(&que,100)；rtfront=front(&que);reback=back(&que);return 0; }

考題：

1、為什么設計成環形？

因為其他方法復雜度太高，而環形入隊出隊時間復雜度都為O(1)，速度快

2、為什么要空一個格子？

判斷為空：front==rear

判斷為滿：設計時最后一個格子不使用，rear再往后走一步front這時就滿，浪費一個單元格

因為front==rear既可以判空也可以判滿，所以不能用此方法，這時，我們需要犧牲一個內存單元，每次滿的時候會選擇犧牲front之前的內存單元;(犧牲的內存單元不固定，每次輪番犧牲)

3、因為是環形設計，所以往后走不能直接++，容易越界，應該為front=（front+1）%size，rear=（rear+1）%size

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【数据结构】--队列之循环队列的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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