今天看图的广度优先遍历的时候,发现用到了循环队列,补一下循环队列的知识,参考《大话数据结构》的P116~117,自己写了一个简单的测试例子便于理解。
首先需要理解以下三条公式。
front是队头元素的下标,rear是队尾元素后一位的下标。(书上用头指针和尾指针,front和rear并不是指针,个人觉得不太好)
1、队列空的条件
显然front==rear
注意:如果队列不保留任何元素空间
满足front==rear的情况下,可能是队列空,也可能是队列满。所以为了方便,本文讨论的是采用保留一个元素空间的方法。(也可以采用设置标志变量的方法)
2、队列满的条件
队列满只有这两种情况,所以队列满的条件是:
(rear+1)%QueueSize==front
3、队列长度计算公式
同时考虑这两种情况,队列计算公式是:
rear-front+MAXSIZE)%MAXSIZE
MAXSIZE是队列长度(包括那个保留的元素空间)
下面举个简单的例子,实现循环队列的创建,入队和出队操作。
代码和解释如下(Qt Creator测试通过):
1 #include <iostream>
2 #include <string>
3 using namespace std;
4
5 #define MAXSIZE 5
6
7 //循环队列的顺序存储结构
8 typedef struct
9 {
10 char data[MAXSIZE];//队列,用数组形式表示,这里假设最多只有4个元素
11 //保留一个元素空间,否则front==rear,是空队列还是满队列不容易判断
12 int front;//头序号,第一个元素的下标
13 int rear;//尾序号,最后一个元素的下标
14 }SqQueue;
15
16 //循环队列的初始化,返回指向循环队列的地址
17 SqQueue *InitQueue(SqQueue *Q)
18 {
19 Q=new SqQueue;
20 Q->front=0;
21 Q->rear=0;//初始化为空队列(front==rear为空队列)
22 return Q;
23 }
24
25 //求循环队列的长度,返回循环队列的当前长度
26 int QueueLength(SqQueue *Q)
27 {
28 return (Q->rear-Q->front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
29 }
30
31 //循环队列的入队列操作
32 void EnQueue(SqQueue *Q,char e)
33 {
34 if((Q->rear+1)%MAXSIZE==Q->front)//判断循环队列是否满
35 {
36 cout<<"error"<<" ";
37 return;
38 }
39 Q->data[Q->rear]=e;//将元素e插入队尾
40 Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;//尾序号rear加1,若到最后转向头部
41 cout<<"ok"<<" ";
42 return;
43 }
44
45 //循环队列的出队列操作
46 char DeQueue(SqQueue *Q)
47 {
48 char e;
49 if(Q->front==Q->rear)//如果队列是否空
50 {
51 cout<<"error"<<" ";
52 return 0;//返回0表示队列空,没有出队元素
53 }
54 e=Q->data[Q->front];
55 Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;//头序号front加1,若到最后转向头部
56 cout<<"ok"<<" "<<e<<endl;
57 return e;
58 }
59
60 int main(void)
61 {
62 SqQueue *s=NULL;
63
64 //初始化一个空队列s
65 s=InitQueue(s);
66
67 //插入元素,并返回当前队列长度
68 EnQueue(s,‘A‘);//插入A
69 cout<<s->data[0]<<" ";//提示队尾是否插入A(因为初始化时rear=0,所以从下标为0的地方开始插入)
70 cout<<QueueLength(s)<<endl;//输出当前长度1
71
72 EnQueue(s,‘B‘);//插入B
73 cout<<s->data[1]<<" ";//提示队尾是否插入B
74 cout<<QueueLength(s)<<endl;//输出当前长度2
75
76 EnQueue(s,‘C‘);//插入C
77 cout<<s->data[2]<<" ";//提示队尾是否插入C成功
78 cout<<QueueLength(s)<<endl;//输出当前长度3
79
80 EnQueue(s,‘D‘);//插入D
81 cout<<s->data[3]<<" ";//提示队尾是否插入D成功
82 cout<<QueueLength(s)<<endl;//输出当前长度4
83
84 EnQueue(s,‘E‘);//插入E,输出error,说明插入失败
85 cout<<QueueLength(s)<<endl;//输出当前长度4,说明已经满了不能再插入
86
87 //出队
88 DeQueue(s);//输出A
89 DeQueue(s);//输出B
90
91 //再插入元素,理解队列的循环
92 EnQueue(s,‘E‘);//插入E
93 cout<<s->data[4]<<" "<<s->rear<<endl;//提示队尾是否插入E成功,这时候rear挪到下标0的地方了
94 EnQueue(s,‘F‘);//插入F
95 cout<<s->data[0]<<" "<<s->rear<<endl;//提示队尾是否插入F成功,这时候rear挪到下标1的地方了
96 EnQueue(s,‘G‘);//插入G,输出error,说明插入失败
97 cout<<QueueLength(s)<<endl;//输出当前长度4,说明已经满了不能再插入
98 }
运行结果:
原文:http://www.cnblogs.com/hslzju/p/5401233.html