1. 程式人生 > 實用技巧 >應用案例——迴圈佇列

應用案例——迴圈佇列

在佇列的順序儲存中,採用出隊方式 2, 刪除 front 所指的元素,然後加 1 並返回被刪元素。這樣可以避免元素移動,但是也帶來了一個新的問題“假溢位”。

能否利用前面的空間繼續儲存入隊呢?採用迴圈佇列

迴圈佇列入隊, 隊尾迴圈後移: SQ->rear =(SQ->rear+1)%Maxsize;

迴圈隊列出隊, 隊首迴圈後移: SQ->front =(SQ->front+1)%Maxsize;

隊空:SQ.front=SQ.rear;           // SQ.rear 和 SQ.front 指向同一個位置

隊滿: (SQ.rear+1) %Maxsize=SQ.front;   // SQ.rear 向後移一位正好是 SQ.front

計算元素個數: 可以分兩種情況判斷:

如果 SQ.rear>= SQ.front:元素個數為 SQ.rear-SQ.front; Ø 如果 SQ.rear<SQ.front:元素個數為 SQ.rear-SQ.front+ Maxsize;採用取模的方法把兩種情況統一為:(SQ.rear-SQ.front+Maxsize)% Maxsize

完整程式碼實現:

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <assert.h>
  3 #include <Windows.h>
  4 #include <iostream> 
  5
#include <iomanip> 6 7 using namespace std; 8 9 #define MaxSize 5 //迴圈佇列的最大容量 10 typedef int DataType; //迴圈佇列中元素型別 11 12 typedef struct Queue 13 { 14 DataType queue[MaxSize]; 15 int front; //迴圈隊頭指標 16 int rear; //迴圈隊尾指標 17 }SeqQueue; 18 19 //佇列初始化,將迴圈佇列初始化為空佇列 20 void
InitQueue(SeqQueue* SQ) 21 { 22 if (!SQ) return; 23 SQ->front = SQ->rear = 0; //把對頭和隊尾指標同時置0 24 } 25 26 //判斷佇列為空 27 int IsEmpty(SeqQueue* SQ) 28 { 29 if (!SQ) return 0; 30 if (SQ->front == SQ->rear) 31 { 32 return 1; 33 } return 0; 34 } 35 36 //判斷迴圈佇列是否為滿 37 int IsFull(SeqQueue* SQ) 38 { 39 if (!SQ) return 0; 40 if ((SQ->rear + 1) % MaxSize == SQ->front) 41 { 42 return 1; 43 } return 0; 44 } 45 46 //入隊,將元素data插入到迴圈佇列SQ中 47 int EnterQueue(SeqQueue* SQ, DataType data) 48 { 49 if (!SQ) return 0; 50 if (IsFull(SQ)) 51 { 52 cout << "無法插入元素 " << data << ", 佇列已滿!" << endl; return 0; 53 } 54 SQ->queue[SQ->rear] = data; //在隊尾插入元素data 55 SQ->rear=(SQ->rear+1)%MaxSize; //隊尾指標迴圈後移一位 56 return 1; 57 } 58 59 //出隊,將佇列中隊頭的元素data出隊,出隊後隊頭指標front後移一位 60 int DeleteQueue(SeqQueue* SQ, DataType* data) 61 { 62 if (!SQ || IsEmpty(SQ)) 63 { 64 cout << "迴圈佇列為空!" << endl; 65 return 0; 66 } 67 *data = SQ->queue[SQ->front]; //出隊元素值 68 SQ->front = (SQ->front + 1) % MaxSize; //隊首指標後移一位 69 return 1; 70 } 71 72 //列印佇列中的各元素 73 void PrintQueue(SeqQueue* SQ) 74 { 75 if (!SQ) return; 76 int i = SQ->front; while (i != SQ->rear) 77 { 78 cout << setw(4) << SQ->queue[i]; 79 i = (i + 1) % MaxSize; 80 } 81 cout << endl; 82 } 83 84 //獲取隊首元素,不出隊 85 int GetHead(SeqQueue* SQ, DataType* data) 86 { 87 if (!SQ || IsEmpty(SQ)) 88 { 89 cout << "佇列為空!" << endl; 90 } 91 return *data = SQ->queue[SQ->front]; 92 } 93 94 //清空佇列 95 void ClearQueue(SeqQueue* SQ) 96 { 97 if (!SQ) return; 98 SQ->front = SQ->rear = 0; 99 } 100 101 //獲取佇列中元素的個數 102 int getLength(SeqQueue* SQ) 103 { 104 if (!SQ) return 0; 105 return (SQ->rear - SQ->front + MaxSize) % MaxSize; 106 } 107 108 int main() 109 { 110 SeqQueue* SQ = new SeqQueue; DataType data = -1; 111 //初始化佇列 112 InitQueue(SQ); 113 //入隊 114 for (int i = 0; i < 7; i++) 115 { 116 EnterQueue(SQ, i); 117 } 118 119 //列印佇列中的元素 120 printf("佇列中的元素(總共%d 個):", getLength(SQ)); 121 PrintQueue(SQ); 122 cout << endl; 123 124 //出隊 125 for (int i = 0; i < 5; i++) 126 { 127 if (DeleteQueue(SQ, &data)) 128 { 129 cout << "出隊的元素是:" << data << endl; 130 } 131 else 132 { 133 cout << "出隊失敗!" << endl; 134 } 135 } 136 137 //列印佇列中的元素 138 printf("出隊五個元素後,佇列中剩下的元素個數為 %d 個:", getLength(SQ)); 139 PrintQueue(SQ); 140 cout << endl; 141 142 //入隊4個 143 for (int i = 0; i < 4; i++) 144 { 145 EnterQueue(SQ, i + 10); 146 } 147 printf("\n入隊四個元素後,佇列中剩下的元素個數為 %d 個:", getLength(SQ)); 148 PrintQueue(SQ); 149 system("pause"); 150 return 0; 151 }

==================================================================================================================