设计循环队列(含图,简洁,c实现)(力扣622

简介: 设计循环队列(含图,简洁,c实现)(力扣622

一、循环队列是什么?

队列满足“先进先出”的特征,也满足“头出”“尾进”的规律。循环队列要做到将头尾串起来,这一方式用链表来实现比较简单但是会存在其他问题,而用顺序表也能利用数学关系实现。


二、关键设计步骤

1.如何实现真实循环队列的循环关系(设计队列)

代码如下(示例):

typedef struct
{
  int* a;
  int front;
  int rear;
  int k;//多留一个判断位置k+1
} MyCircularQueue;

ps:插入新元素时,rear++;删除旧元素时,front++;

image.pngimage.png

2.如何区分队列为空和代码为满的情况

 处理方法:额外留一个位置判断

image.png

3.如何实现队列的首尾循环

分析:不同于链表直接存储下一个节点地址,队列本质上是一个顺序表。这里采用%的数学关系来实现。


完整代码

image.png

typedef struct
{
  int* a;
  int front;
  int rear;
  int k;//多留一个判断位置k+1
} MyCircularQueue;
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) 
{
  MyCircularQueue*pst=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
  if(pst==NULL)
  {
    perror("pst fail");
    return NULL;
  }
  pst->a=(int*)malloc(sizeof(int*)*(k+1));
  pst->front=pst->rear=0;
  pst->k=k;
  return pst;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) 
{
 if(myCircularQueueIsFull(obj))
  {
    return false;
  }
  obj->a[obj->rear]=value;
  obj->rear++;
  //巧妙操作实现循环队列
  obj->rear%=(obj->k+1);
  return true;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) 
{
  if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
  {
    return false;
  }
  obj->front++;
  //巧妙操作实现循环队列
  obj->front%=(obj->k+1);
  return true;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) 
{
  if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
  {
    return -1;
  }
  return obj->a[obj->front];
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) 
{
  if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
  {
    return -1;
  }
  return obj->a[(obj->rear-1+obj->k+1)%(obj->k+1)];
}
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) 
{
  return obj->front==obj->rear;
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) 
{
  return (obj->rear+1)%(obj->k+1)==obj->front;
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj)
{
  free(obj->a);
  free(obj);
}
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