• 【初阶数据结构题目】18.设计循环队列


    设计循环队列

    点击链接答题

    思路:

    循环队列,空间固定。

    这里我们可以用数组来实现循环队列。


    如何判断队列是否为满?

    多申请一块空间

    (rear+1)%(k+1) == front


    如何判断队列是否为空?

    rear == front

    代码:

    //定义循环队列的结构
    typedef struct {
        int* arr;//定义数组
        int front;//定义头
        int rear;//定义尾
        int capacity;//定义一个变量保存数组空间大小
    } MyCircularQueue;
    
    //循环队列的初始化
    MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
        //定义一个指针,动态申请一块空间,指向循环队列
        MyCircularQueue* pst = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
        //底层数组申请k+1个整型空间
        pst->arr = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
    
        pst->front = pst->rear = 0;
        pst->capacity = k;//把k保存起来
        return pst;//返回指向循环队列的指针
    }
    
    //判断队列是否满了
    bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
        //(rear+1)%(k+1) == front  就满了
        return (obj->rear+1)%(obj->capacity+1) == obj->front;
    }
    
    //入队列
    bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
        //队列满了就不能插入数据
        if(myCircularQueueIsFull(obj)){
            return false;//说明插入失败
        }
        //队列没满,可以插入数据
        obj->arr[obj->rear++] = value;//插入一个数据rear++
        obj->rear %= obj->capacity + 1;//如果rear跑到队尾了,就通过取余回到队头
    
        return true;//说明插入成功
    }
    
    //判断队列是否为空
    bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
        return obj->rear == obj->front;
    }
    
    //出队列
    bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
        //队列为空
        if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){
            return false;//表示删除失败
        }
        //队列不为空
        obj->front++;
        obj->front %= obj->capacity + 1;//如果front跑到队尾了,就通过取余回到队头
        return true;//表示删除成功
    }
    
    //取队头元素
    int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
        //如果队列为空
        if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){
            return -1;//如果队列为空,返回 -1 
        }
        //如果队列不为空
        return obj->arr[obj->front];
    }
    
    //取队尾元素
    int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
        //如果队列为空
        if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){
            return -1;//如果队列为空,返回 -1 
        }
        //如果队列不为空
        int prev = obj->rear-1;//prev是rear前一个位置
        if(obj->rear == 0){
            prev = obj->capacity;//如果rear是处在arr[0],那么prev在arr[k]
        }
        return obj->arr[prev];
    }
    
    //循环队列的销毁
    //就是顺序表的销毁
    void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
        free(obj->arr);
        free(obj);
        obj = NULL;
    }
    
    /**
     * Your MyCircularQueue struct will be instantiated and called as such:
     * MyCircularQueue* obj = myCircularQueueCreate(k);
     * bool param_1 = myCircularQueueEnQueue(obj, value);
     
     * bool param_2 = myCircularQueueDeQueue(obj);
     
     * int param_3 = myCircularQueueFront(obj);
     
     * int param_4 = myCircularQueueRear(obj);
     
     * bool param_5 = myCircularQueueIsEmpty(obj);
     
     * bool param_6 = myCircularQueueIsFull(obj);
     
     * myCircularQueueFree(obj);
    */
    

    循环队列的概念与结构

    实际中还有一种特殊的队列叫循环队列,环形队列首尾相连成环,环形队列可以使用数组实现,也可以使用循环链表实现


    思考:队列满的情况下,为什么 Q.rear 不存储数据?

    为了能使用 Q.rear = Q.front 来区别是队空还是队满,我们常常认为出现左图时的情况即为队满的情况

    此时: rear+1=front

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/hlyd520/article/details/141039945