educoder实训教学平台数据结构c语言循环队列及链队列的基本操作

循环队列是一种特殊的队列，其特点是队列的元素在物理结构上是环形排列的。educoder实训教学平台提供了循环队列的基本操作，包括初始化、入队、出队和判空等。

循环队列的初始化操作是创建一个空队列，并设置队列的头指针和尾指针都为0。入队操作是往队尾插入一个元素，插入后尾指针向后移动一位，并将元素放入新的队尾位置。出队操作是将队首元素删除，删除后头指针向后移动一位。判空操作是通过比较队列的头指针和尾指针是否相等来确定队列是否为空。

链队列是使用链表实现的队列，其特点是可以动态地分配内存空间，不会造成内存溢出的问题。educoder实训教学平台也提供了链队列的基本操作，包括初始化、入队、出队和判空等。

链队列的初始化操作是创建一个空队列，并设置头指针和尾指针都指向空节点。入队操作是在链队列的尾部插入一个新节点，尾指针向后移动一位，并将新节点的数据放入新的尾节点。出队操作是删除链队列的头节点，头指针向后移动一位。判空操作是通过判断链队列的头指针和尾指针是否指向同一节点来确定队列是否为空。

通过educoder实训教学平台提供的循环队列和链队列的基本操作，学习者可以掌握数据结构中队列的实现方式和基本操作的原理，进而应用于解决一些实际问题。

相关问题

数据结构C语言第2版队列的创建及基本操作的实现

在 C 语言中，我们可以使用数组或链表来实现队列的数据结构。这里我会简单讲解基于数组的队列实现，因为数组操作相对简单直观。

**一、队列的创建**
首先，我们需要一个数组作为存储空间，以及两个指针 `front` 和 `rear` 分别表示队首和队尾的位置。创建时，初始化这两个指针为0，表示队列为空。

typedef struct {
    int capacity; // 队列容量
    int size;     // 当前元素数量
    int* data;    // 存储数据的数组
} Queue;
Queue* createQueue(int capacity) {
    Queue* queue = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
    if (!queue) {
        printf("内存分配失败");
        return NULL;
    }
    queue->capacity = capacity;
    queue->size = 0;
    queue->data = (int*)malloc(capacity * sizeof(int));
    if (!queue->data) {
        free(queue);
        return NULL;
    }
    queue->front = queue->rear = 0;
    return queue;
}

**二、基本操作实现**

1. **入队 (`enqueue`)**:
将元素添加到队尾。如果队列已满，则需要先扩容。

void enqueue(Queue* queue, int value) {
    if (queue->size == queue->capacity) {
        // 扩容
        queue->capacity *= 2;
        void* new_data = realloc(queue->data, queue->capacity * sizeof(int));
        if (!new_data) {
            printf("扩容失败");
            return;
        }
        queue->data = (int*)new_data;
    }
    queue->data[queue->rear] = value;
    queue->rear = (queue->rear + 1) % queue->capacity; // 循环索引
    queue->size++;
}

2. **出队 (`dequeue`)**:
如果队列非空，删除并返回队首元素，然后更新队首位置。

int dequeue(Queue* queue) {
    if (queue->size == 0) {
        printf("队列为空");
        return -1;
    }
    int value = queue->data[queue->front];
    queue->front = (queue->front + 1) % queue->capacity;
    queue->size--;
    return value;
}

3. **查看队头/队尾元素**:
可以通过直接访问 `queue->data[front]` 或 `queue->data[rear]` 来查看队头或队尾元素，无需实际出队/入队操作。

C语言循环队列基本操作实现

在C语言中，循环队列是一种线性数据结构，它在队列的基础上添加了一个特性，即当队列满时，新元素会从队列头部开始插入，而当队列为空时，删除元素时会自动指向队列尾部。以下是循环队列的基本操作实现：

1. **初始化**：

   #define MAX_SIZE 100
   typedef struct {
       int front; // 队头指针
       int rear;  // 队尾指针
       int data[MAX_SIZE]; // 存储数据的数组
   } Queue;
   
   void init(Queue* queue) {
       queue->front = -1;
       queue->rear = -1;
   }

2. **判断队列是否为空/满**：

   bool is_empty(Queue* queue) {
       return queue->front == -1 && queue->rear == -1;
   }
   bool is_full(Queue* queue, int size) {
       return (queue->front + 1) % size == queue->rear;
   }

3. **入队（enqueue）**：

   void enqueue(Queue* queue, int value) {
       if (is_full(queue, MAX_SIZE)) {
           printf("Queue is full.\n");
           return;
       }
       if (is_empty(queue)) {
           queue->front = 0;
       }
       queue->rear = (queue->rear + 1) % MAX_SIZE;
       queue->data[queue->rear] = value;
   }

4. **出队（dequeue）**：

   int dequeue(Queue* queue) {
       if (is_empty(queue)) {
           printf("Queue is empty.\n");
           return -1; // 或者抛异常
       }
       int value = queue->data[queue->front];
       if (queue->front == queue->rear) {
           queue->front = queue->rear = -1; // 队列空置
       } else {
           queue->front = (queue->front + 1) % MAX_SIZE;
       }
       return value;
   }

5. **查看队首元素（peek）**：

   int peek(Queue* queue) {
       if (is_empty(queue)) {
           printf("Queue is empty.\n");
           return -1; // 或者抛异常
       }
       return queue->data[queue->front];
   }