pta7-2 循环队列

### 关于PTA 7-2 循环队列的解析

#### 定义与特性
循环队列是一种特殊的线性数据结构，其操作基于先进先出(FIFO)原则。当存储空间最后一个位置已被占用而需继续存入新元素时，可返回到第一个位置再利用起始部分的空间[^1]。

#### 实现方式
为了有效管理内存并提高效率，在C/C++中通常通过定义固定大小的一维数组来模拟循环队列的行为，并引入两个指针`front`和`rear`分别指向队头和即将插入的新元素的位置。此外还需要设置一个变量用于记录当前队列中的实际元素数量以便判断队满或为空的情况。

#### 初始化函数设计
初始化过程中要设定好上述提到的各种参数初始状态：

#define MAX_SIZE 100 // 假设最大容量为100
typedef struct {
    int data[MAX_SIZE];
    int front;
    int rear;
} CircularQueue;

void Init(CircularQueue *cq){
    cq->front = 0;
    cq->rear = 0;
}

#### 插入操作
向循环队列入栈时首先要检查是否有足够的剩余空间；若有，则更新相应索引并将数值放入指定位置:

bool Enqueue(CircularQueue* cq, int value){
    if ((cq->rear + 1) % MAX_SIZE == cq->front) { 
        printf("The queue is full\n");
        return false;
    }
    
    cq->data[cq->rear] = value;
    cq->rear = (cq->rear + 1) % MAX_SIZE;
    return true;
}

#### 删除操作
从循环队列出栈即移除最前面的一个成员，同样需要注意边界条件处理:

int Dequeue(CircularQueue* cq){
    if(cq->front == cq->rear){
        printf("The queue is empty\n");
        return -1; // 返回错误码表示失败
    }

    int retValue = cq->data[cq->front];
    cq->front = (cq->front + 1) % MAX_SIZE;
    return retValue;
}

以上代码片段展示了如何创建以及维护一个简单的循环队列实例[^2]。