数据结构之循环队列_enqueue

数据结构之循环队列

循环队列基本的操作就是enqueue 和dequeue.队列的结构体定义如下：

struct QueueRecord
{
    int capacity;  总的容量
    int head;      队列的头
    int rear;      队列的尾
    int size;
    int *elements; 队列中的元素。

};
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我们知道，判断一个队列为空和满的条件是head ==rear.而如果实现这个条件，方法有两个：

1.寻找一个标志位以判断队列是否已经满了，如上面的size。
2. 可以空出一个队列中的元素，（rear+1）%capacity ==head. 证明队列差一个元素就满了。

queue.h

#ifndef QUEUE_H
#define QUEUE_H

typedef struct QueueRecord * Queue;
int isFull(Queue Q);
int isEmpty(Queue Q);
Queue creatQueue(int maxElements);
void makeEmpty(Queue Q);
void enQueue(int value, Queue Q);
int deQueue(Queue Q);

#define MinQueueSize (5)
struct QueueRecord
{
    int capacity;
    int head;
    int rear;
    int size;
    int *elements;

};
#endif // !QUEUE_H
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queue.c

/*to realize the loop queue*/
#include "queue.h"
#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "queue.h"
int isFull(Queue Q)
{
    if (Q->size == Q->capacity)
    {
        return 1;
    }
    else
        return 0;
}
int isEmpty(Queue Q)
{
    return Q->size == 0;
}
void makeEmpty(Queue Q)
{
    Q->head = 0;
    Q->rear = 0;
    Q->size = 0;

}
Queue creatQueue(int maxElements)
{
    int * array;
    Queue Q;
    Q = (Queue)malloc(sizeof(struct QueueRecord));
    array = (int *)malloc(sizeof(int)*maxElements);
    Q->capacity = maxElements;
    Q->head = 0;
    Q->rear = 0;
    Q->size = 0;
    Q->elements = array;
    return Q;
}
void enQueue(int value, Queue Q)
{
    if ((Q->rear+1 ) % Q->capacity == Q->head)   判断一个队列是不是满了，但是差一个元素。
    {
        printf("the queue is full\n");
    }
    else
    {

        Q->elements[Q->rear++] = value; 每次这个函数执行完了，rear都会指向下一个位置。

        if (Q->rear == Q->capacity)
            Q->rear = 0;
    }

}
int deQueue(Queue Q)
{
    int temp;
    if (Q->head ==Q->rear)
    {
        printf("the queue is empty\n");
        temp = 0;

    }
    else
    {
        temp = Q->elements[Q->head++];   head在执行一遍后也会指向下一个元素。
        if (Q->head == Q->capacity)
        {
            Q->head = 0;
        }
    }

    return temp;

}
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从这个图我们可以看到rear和head之间差了一个元素，这个多余的元素作为队列满的条件。
当rear和head在程序运行过程中都指向下一个元素的时候，这个程序就没问题了。