数据结构— —循环队列_循环队列入队

在队列的顺序存储中，采用出队方式 2, 删除 front 所指的元素，然后加 1 并返回被删元素。这样可以避免元素移动，但是也带来了一个新的问题“假溢出”。

 能否利用前面的空间继续存储入队呢？采用循环队列

 循环队列入队, 队尾循环后移： SQ->rear =（SQ->rear+1）%Maxsize;

 循环队列出队, 队首循环后移： SQ->front =（SQ->front+1）%Maxsize;

队空：SQ.front=SQ.rear; // SQ.rear 和 SQ.front 指向同一个位置

队满： (SQ.rear+1) %Maxsize=SQ.front; // SQ.rear 向后移一位正好是 SQ.front

 计算元素个数: 可以分两种情况判断：

如果 SQ.rear>= SQ.front：元素个数为 SQ.rear-SQ.front；

 如果 SQ.rear<SQ.front：元素个数为 SQ.rear-SQ.front+ Maxsize；

采用取模的方法把两种情况统一为：(SQ.rear-SQ.front+Maxsize)% Maxsize

完整代码实现：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <Windows.h>
#include <iostream> 
#include <iomanip> 
 
using namespace std;
 
#define MaxSize 5 //循环队列的最大容量 
 
typedef int DataType; //循环队列中元素类型
 
typedef struct Queue
{
    DataType queue[MaxSize];
    int front; //循环队头指针 
    int rear; //循环队尾指针
}SeqQueue;
 
//队列初始化，将循环队列初始化为空队列
void InitQueue(SeqQueue *SQ)
{ 
 
    if(!SQ) return ;
    SQ->front = SQ->rear = 0; //把对头和队尾指针同时置0
}
 
//判断队列为空
int IsEmpty(SeqQueue *SQ)
{ 
    if(!SQ) return 0;
    if (SQ->front == SQ->rear)
    { 
        return 1;
    } 
    
return 0;
}
//判断循环队列是否为满
int IsFull(SeqQueue *SQ)
{
	if(!SQ) return 0;
 
    if ((SQ->rear+1)%MaxSize == SQ->front)
    { 
        return 1;
    }
 
    return 0;
}
 
//入队,将元素data插入到循环队列SQ中
int EnterQueue( SeqQueue *SQ,DataType data)
{ 
    if(!SQ) return 0;
 
    if(IsFull(SQ))
    {
        cout<<"无法插入元素 "<<data<<", 队列已满!"<<endl; 
        return 0;
    }
    SQ->queue[SQ->rear] = data; //在队尾插入元素data 
    SQ->rear=(SQ->rear+1)%MaxSize; //队尾指针循环后移一位 
    return 1;
}
 
//出队，将队列中队头的元素data出队，出队后队头指针front后移一位
int DeleteQueue(SeqQueue* SQ,DataType* data)
{ 
    if (!SQ || IsEmpty(SQ))
    {
        cout<<"循环队列为空！"<<endl;
        return 0;
    }
 
	*data = SQ->queue[SQ->front];	//出队元素值
 
    SQ->front = (SQ->front+1)% MaxSize;	//队首指针后移一位 
    return 1;
}
 
//打印队列中的各元素
void PrintQueue(SeqQueue* SQ)
{ 
    if(!SQ) return ;
    int i = SQ->front; 
 
    while(i!=SQ->rear)
    {
        cout<<setw(4)<<SQ->queue[i];	
        i=(i+1)%MaxSize;
    }
    cout<<endl;
}
 
//获取队首元素，不出队
int GetHead(SeqQueue* SQ,DataType* data)
{ 
    if (!SQ || IsEmpty(SQ))
    { 
        cout<<"队列为空!"<<endl;
    }
 
return *data = SQ->queue[SQ->front];
}
 
//清空队列
void ClearQueue(SeqQueue* SQ)
{ 
    if(!SQ) return ;
    SQ->front = SQ->rear = 0;
}
 
//获取队列中元素的个数
int getLength(SeqQueue* SQ)
{ 
    if(!SQ) return 0;
    return (SQ->rear-SQ->front+MaxSize) % MaxSize;
}
 
int main()
{
    SeqQueue *SQ = new SeqQueue; 
    DataType data = -1;
 
    //初始化队列
    InitQueue(SQ);
 
    //入队
    for(int i=0; i<7; i++)
    { 
        EnterQueue(SQ, i);
    }
 
    //打印队列中的元素
    printf("队列中的元素(总共%d 个)：", getLength(SQ));
    PrintQueue(SQ); 
    cout<<endl;
 
    //出队
    for(int i=0; i<5; i++)
    { 
        if(DeleteQueue(SQ, &data))
        { 
            cout<<"出队的元素是："<<data<<endl;
        }
        else 
        { 
            cout<<"出队失败！"<<endl;
    }
}
 
//打印队列中的元素
printf("出队五个元素后，队列中剩下的元素个数为 %d 个：", getLength(SQ));
PrintQueue(SQ); cout<<endl;
 
//入队4个
for(int i=0; i<4; i++)
{
    EnterQueue(SQ, i+10);
}
 
printf("\n入队四个元素后，队列中剩下的元素个数为 %d 个：", getLength(SQ));
PrintQueue(SQ);
 
system("pause"); 
return 0;
}