【牛客刷题专栏】0x06:C数据结构栈实现循环队列及其重点

前言

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问题描述：

请你实现一个循环队列，该循环队列可利用的空间大小等于nn个int型变量的大小。
操作：
push x：将xx加入到循环队列尾端。若循环队列已满，输出"full"(不含引号)，否则不输出任何内容。保证xx为int型整数。
front：输出队首元素，队首不出队。若队列为空，输出"empty"(不含引号)。
pop：输出队首元素，且队首出队。若队列为空，输出"empty"(不含引号)。

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输入描述：

第一行输入两个整数n,q (1≤n,q≤10^5 )，表示循环队列可利用的空间大小和操作次数。
接下来的qq行，每行一个字符串，表示一个操作。保证操作是题目描述中的一种。

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输出描述:

按对应操作要求输出。

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举例：

//输入：
3 10
push 1
push 2
front
push 3
push 4
pop
pop
pop
front
pop
//输出：
1
full
1
2
3
empty
empty
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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解法思路：

• 【C语言数据结构】06.循环队列
• 此题基本和在 C语言数据结构专题中的循环队列一致，只不过增加了push等命令识别，以及队列大小确定的需求，参考答题区代码最终答案如下。

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代码结果：

#include 
#include 
#include 
#include 

typedef struct
{
    int* data;
    int front;
    int rear;
    int capacity;//空间容量 = 固定长度 + 1 = n + 1，多开一个方便判空、判满
}cirQueue;

void QueueInit(cirQueue* obj,int n)//初始化头节点
{
    obj->data = (int*)malloc(sizeof(int) * (n + 1));
    //因为如果存满n+1个数，而faont与rear相等时，无法区分队列是满还是空
    //因此使用牺牲rear指向的一个元素，如n+1=5，则只存4个,即n个：当faont与rear+1相等时即认为满，不再往rear里写入；faont与rear相等时为空
    obj->front = obj->rear = 0;
    obj->capacity = n + 1;
}

bool QueueIsFull(cirQueue* obj)//检查队列是否为满
{
    //rear
    return (obj->rear + 1) % obj->capacity == obj->front;
}

bool QueueIsEmpty(cirQueue* obj)//检查队列是否为空
{
    return obj->front == obj->rear;
}

bool QueuePush(cirQueue* obj,int x)//入队
{
    if (QueueIsFull(obj))
    {
        return false;
    }
    obj->data[obj->rear++] = x;
    obj->rear %= obj->capacity;
    return true;
}

//empty传址用来判断循环队列是不是空
int QueueFront(cirQueue* obj,int* empty)//输出队首元素，队首不出队
{
    if (QueueIsEmpty(obj))
    {
        *empty = 1;
        return 0;
    }
    return obj->data[obj->front];
}

int QueuePop(cirQueue* obj,int* empty)//输出队首元素，且队首出队
{
    if (QueueIsEmpty(obj))
    {
        *empty = 1;
        return 0;
    }
    int front = obj->data[obj->front++];
    obj->front %= obj->capacity;
    return front;
}

int main()
{
    int n = 0,q = 0;
    cirQueue obj;
    scanf("%d%d",&n,&q);
    QueueInit(&obj,n);
    while (q--)
    {
        int empty = 0;
        char s[6] = { 0 };
        scanf("%s",&s);
        if (strcmp(s,"push") == 0)
        {
            int x = 0;
            scanf("%d",&x);
            bool flag = QueuePush(&obj,x);
            if (!flag)
            {
                printf("full\n");
            }

        }
        else if (strcmp(s,"pop") == 0)
        {
            int front = QueuePop(&obj,&empty);
            if (empty == 1)
            {
                printf("empty\n");
            }
            else
            {
                printf("%d\n",front);
            }
        }
        else
        {
            int front = QueueFront(&obj,&empty);
            if (empty == 1)
            {
                 printf("empty\n");
            }
            else
            {
                printf("%d\n",front);
            }
        }
    }
    return 0;
}
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重点难点：

循环队列的话，后标rear的对应元素始终是空的，因为要区分空和满，前标front和rear相等是空，rear＋1取余和front相等是满，这就把后标对应的元素给牺牲了，便不能存了，因此可存数据数量实际大小少1。

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结束语

• 以上就是C数据结构栈实现循环队列的内容。可以在牛客尝试刷几道数据结构题目来练习实践。牛客网刷题(点击可以跳转)，可以尝试注册使用。