如何使用c語言實現循環隊列

這篇文章主要介紹如何使用c語言實現循環隊列，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

    隊列是一種先入先出的結構，數據從隊列頭出，隊尾進。在linux內核中進程調度，打印緩沖區都有用到隊列。

    隊列有多種實現方式，可以用鏈表，也可以用數組。這里用數組來實現一個簡單的循環隊列。首先創建一個大小為8的隊列如下，隊列頭尾指針指向同一塊內存，

    當從隊列尾部插入一個數據后變成下面的情形，為了便于處理，這里始終會浪費一個空間

    繼續插入數據，直到出現以下情形，表示隊列滿了，

    接下來看一下出隊的情形，從隊列頭出隊3個元素，

    再添加三個元素后隊列又變成滿的了，

    在上面這種情況下面，如果再添加元素就會把隊列頭的元素覆蓋掉，如下：

循環隊列實現代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/* 循環隊列大小*/
#define MAX 8     

typedef struct queue {
	int *que_array;
	int front;		//指向隊首
	int rear;		//指向隊尾
	int valid_cnt;	//隊列中有效的數據個數
    int total;      //隊列總大小
} queue_t;

typedef enum {
    E_NONE     = 0,
    E_NOMEMORY = 1,
    E_FAIL     = 2,
} error_t;

void init_queue(queue_t *que)
{
	que->que_array = (int *)malloc(sizeof(int) * MAX);
	if (que->que_array == NULL) {
		printf("no mem\n");
		exit(-E_NOMEMORY);
	}
	que->front     = 0;
    que->rear      = 0;
	que->valid_cnt = 0;
    que->total     = MAX;
}

/* 判斷隊列是否已滿 */
int is_full(queue_t *que)
{
	return (((que->rear + 1) % que->total) == (que->front));
}

/* 判斷隊列是否為空 */
int is_empty(queue_t *que)
{
	return (que->front == que->rear);
}

/* 元素入隊 */
void entry_queue(queue_t *que, int data)
{
	if (is_full(que)) {
		printf("隊列已滿,添加后有可能會覆蓋掉前面的元素 \n");
		que->front = ((que->front+1) % que->total);
	}
	que->que_array[que->rear % que->total] = data;
	que->rear = (que->rear+1) % que->total;
	que->valid_cnt++;
}

/* 元素出隊 */
int del_queue(queue_t *que)
{
    int tmp;
    
    if (is_empty(que)) {
        printf("隊列為空 \n");
        return -E_FAIL;
    }
    
    tmp = que->que_array[que->front % que->total];
	que->front = ((que->front+1) % que->total);
	que->valid_cnt--;
    
    return tmp;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int tem_data,i;
	queue_t que;
    
	init_queue(&que);

#if 0
	for (i = 0; i < 7; i++) {
		entry_queue(&que, i + 1);
	}

    printf("出隊隊列中的所有元素 \n");
	while (!is_empty(&que)) {
		printf("%d,", del_queue(&que));
	}
#endif
	
    /*接下來，添加十個元素試試*/
    for (i = 0; i < 10; i++) {
		entry_queue(&que, i + 1);
	}

    printf("出隊隊列中的所有元素 \n");
	while (!is_empty(&que)) {
		printf("%d,", del_queue(&que));
	}
    
	return 0;
}

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