①基本定义
相比顺序队,环形队不会出现假溢出的现象(由于每次进队操作时队尾指针rear增1,而每次出队时头指针front也是增1,顺序队中的front与rear一直在逼近MaxSize,当rear=MaxSize-1时,此时“队满”,无法再进队,但实际上队列里仍然有空位置)。
若把存放数据的数组“首尾相连”,将它视作一“环形数组”,假溢出的现象就能解决。
环形队充分地利用了空间,但它也有缺陷,由于队空和队满的条件一样(q->front = q->rear),无法只通过这两个指针的当前位置区分队空和队满(下面解决);多次的进队和出队操作,出队元素的空间可能会被新进队的元素覆盖。
②存储方式与结构
可以将环形队理解成一个首尾相连的顺序队,和顺序队不同,环形队的队首和队尾指针初始化时都置为0,队尾和队首指针采用求余的方式增1(eg:front = (front+1)% MaxSize)。
③判断队空,队满的方式
1.牺牲一个元素空间(下文中采取的便是这种方式)
当q->rear+1)% MaxSize == q->front时,队满上溢出。
当q->front = q->rear时,队空下溢出。
2.新增一个计数变量count实时统计队中数量
将count初始化为0,count为0时,不允许出队,队空;count为MaxSize时,不允许入队,队满。
未引入计数变量求队列中个数的方法:n(个数) = (rear - front + MaxSize)% MaxSize。
3.新增一个变量flag
初始时flag为0,入队成功时flag = 1,出队成功时flag = 0。
q->front = q->rear && flag == 0,队空。
q->front = q->rear && flag == 1,队满。
④实现
#include <iostream> #include <cstdlib> using namespace std; #define MaxSize 50 typedef int ElemType; typedef struct { ElemType data[MaxSize]; int flont,rear; }SqQueue; //环形队类型 /*****初始化队列*****/ void InitQueue(SqQueue * &q) { q=(SqQueue *)malloc(sizeof(SqQueue)); q->flont=q->rear=0; } /*****销毁队列*****/ void DestroyQueue(SqQueue * &q) { free(q); } /*****判断队列是否为空*****/ bool QueueEmpty(SqQueue *q) { return (q->flont==q->rear); } /*****进队列*****/ bool enQueue(SqQueue * &q,ElemType e) { if((q->rear+1)%MaxSize==q->flont) //队满上溢出 return false; q->rear=(q->rear+1)%MaxSize; q->data[q->rear]=e; return true; } /*****出队列*****/ bool deQueue(SqQueue * &q,ElemType &e) { if(q->flont==q->rear) //队空下溢出 return false; q->flont=(q->flont+1)%MaxSize; e=q->data[q->flont]; return true; } int main() { return 0; }---代码和部分内容参考自《数据结构教程》