C语言实现的数组循环队列
本文档提供了一个使用C语言实现的数组循环队列的代码示例,该队列在处理数据时非常便捷,且源码中包含了详细的注释,适合需要理解和学习数组循环队列的读者。 在计算机科学中,队列是一种先进先出(First In First Out, FIFO)的数据结构。在这个C语言实现的数组循环队列中,队列的元素类型为整数(int)。以下是代码中涉及的关键知识点: 1. **队列初始化(QueueInit)**: 队列初始化函数`QueueInit`分配了一个大小为`MAX_Q_SIZE`的整型数组作为队列的基础存储,并将队列的前端`front`和后端`rear`都设置为0,表示队列为空。 2. **清空队列(ClearQueue)**: 清空队列的函数`ClearQueue`将队列的前端和后端重置为0,意味着队列中的所有元素都被视为已移除,但并不释放内存。这是因为循环队列在设计时假设数组空间仍然可用。 3. **销毁队列(DestroyQueue)**: `DestroyQueue`函数释放了队列占用的内存,并将队列的前端和后端设为0,确保了队列不再指向任何数据,以防止悬挂指针。 4. **判断队列是否为空(QueueEmpty)**: 使用`QueueEmpty`函数检查队列是否为空,当队列的前端`front`与后端`rear`相等时,返回-1,表示队列为空,否则返回0,表示队列不为空。 5. **计算队列长度(QueueLen)**: `QueueLen`函数通过计算`rear - front + MAX_Q_SIZE`并取模`MAX_Q_SIZE`来得到队列的长度。这是因为队列是循环的,所以可能需要进行这样的调整来避免负值。 6. **获取队头元素(GetHead)**: `GetHead`函数用于获取队头元素但不删除,它首先检查队列是否为空,然后将队头元素的值复制到提供的`e`指针所指向的位置。 7. **获取队尾元素(GetTail)**: `GetTail`函数类似地获取队尾元素但不移除,同样需要先检查队列是否为空,然后将队尾元素的值复制到`e`。 这个简单的C语言实现的数组循环队列适用于需要高效处理数据的场景,如任务调度、多线程通信等。循环队列的设计使得插入和删除操作的时间复杂度降低到O(1),提高了性能。在实际使用中,可以根据需要调整`MAX_Q_SIZE`以适应不同的数据规模。
/*特点:队列大小固定,可以防止伪溢出发生*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/*定义队列*/
#define MAX_Q_SIZE 5 /*最大队列长度+1 ,实际长度为4*/
typedef struct {
int *base ; /*初始化时分配存储空间,假设元素类型为int*/
int front ; /*头指针,实际上为数组下标*/
int rear ; /*尾指针,实际上为数组下标*/
} Queue ;
/*1、队列初始化(构造一个空队列,提前分配好空间)*/
int QueueInit(Queue *Q){
Q->base = (int *)malloc(MAX_Q_SIZE*sizeof(int)) ; /*提前分配好空间*/
if(!Q->base)
return -1 ;
Q->front = Q->rear = 0 ; /*空队列*/
return 0 ;
}
/*2、<span style="color:#ff0000;">清空队列(不释放分配的空间,注意和销毁队列的区别)</span>*/
void ClearQueue(Queue *Q){
Q->front = Q->base = 0 ;
}
/*3、销毁队列(释放base指向空间)*/
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