使用c语言 设计循环队列

在C语言中设计一个循环队列，你需要创建两个数组来存储数据，一个是存放元素的实际数组，另一个用于索引管理。由于循环队列的特点是当队列满时，下标会从头开始重置，而不会溢出，所以需要维护一个“尾指针”指向最后一个添加的元素的位置，以及一个“头指针”指示队首。

下面是一个简单的循环队列结构体定义及基本操作的示例：

#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100

typedef struct {
    int *queue; // 存放元素的数组
    int front;   // 队首位置
    int rear;    // 队尾位置
    int size;    // 队列实际大小
} CircularQueue;

// 初始化循环队列
void init(CircularQueue *cq) {
    cq->queue = (int*)malloc(MAX_SIZE * sizeof(int));
    if (!cq->queue) {
        printf("Memory allocation failed.\n");
        return;
    }
    cq->front = -1;
    cq->rear = -1;
    cq->size = 0;
}

// 添加元素到队尾
void enqueue(CircularQueue *cq, int value) {
    if (cq->size == MAX_SIZE) {
        printf("Queue is full.\n");
        return;
    }
    if (cq->rear == -1) {
        cq->rear = 0;
    } else {
        cq->rear = (cq->rear + 1) % MAX_SIZE; // 循环更新
    }
    cq->queue[cq->rear] = value;
    cq->size++;
}

// 从队首删除元素
int dequeue(CircularQueue *cq) {
    if (cq-1) {
        printf("Queue is empty.\n");
        return -1;
    }
    int value = cq->queue[cq->front];
    if (cq->front == cq->rear) { // 如果队列仅剩一个元素，更新头尾指针
        cq->front = -1;
        cq->rear = -1;
    } else {
        cq->front = (cq->front + 1) % MAX_SIZE; // 循环更新
    }
    cq->size--;
    return value;
}

// 检查队列是否为空
int isEmpty(CircularQueue *cq) {
    return cq->front == -1;
}

// 检查队列是否已满
int isFull(CircularQueue *cq) {
    return cq->size == MAX_SIZE;
}

// 释放内存
void destroy(CircularQueue *cq) {
    free(cq->queue);
    cq->queue = NULL;
    cq->front = -1;
    cq->rear = -1;
    cq->size = 0;
}