循环队列的学习解析以及C语言实现
c语言队列的实现以及操作
c语言队列的实现以及操作摘要: 队列是数据结构中的一种，在实际生活中也有广泛的应用，本文通过介绍c语言的相关基础知识和算法，实现基本的队列结构以及其中的插入，删除，遍历，清空操作。
关键词：C语言；实现；队列；操作队列是数据结构中的一种，它按照先进先出的原则存储数据，可以分为循环队列和非循环队列，本文将结合c语言的基础知识，利用简单的算法实现非循环队列以及其中的插入，删除，遍历，清空操作。
一、实现队列1.声明结构体在使用c语言实现队列时，首先需要声明一个结构体Queue来定义队列，并定义队头和队尾指针，表示队列的入口和出口，以及空间的大小容量maxSize，并且用一个数组data[]来存储数据。
struct Queue{int data[maxSize]; //存储数据int front; //队头int rear; //队尾int maxSize; //队列容量};2.初始化队列在进行队列操作之前，我们需要将队列初始化，将队头队尾指针置于初始位置，表示队列为空，并将队列最大容量maxSize赋值。
void InitQueue(Queue *queue){queue->front = 0;queue->rear = 0;queue->maxSize = maxSize;}3.入队操作在进行入队操作时，我们先判断队列是否已满，如果未满，就将数据入队，并将队尾指针加一，否则返回队列已满的错误信息。
bool EnQueue(Queue *queue,int data){if((queue->rear+1)%queue->maxSize == queue->front) //队列满return false;queue->data[queue->rear] = data;queue->rear = (queue->rear+1)%queue->maxSize;return true;}4.出队操作在进行出队操作时，我们先判断队列是否为空，如果不为空，就将队头指针对应的数据出队，并将队头指针加一，否则返回队列已空的错误信息。
循环队列是什么结构
循环队列是什么结构引言：在计算机科学领域中，队列是一种简单而常见的数据结构，它按照先进先出（FIFO）的原则管理数据。
循环队列是队列的一种特殊形式，将队列的首尾连接起来，形成一个环。
本文将详细介绍循环队列的定义、实现和应用。
一、循环队列的定义循环队列是一种通过环形缓冲区实现的线性数据结构，具有固定大小。
它包含一个数组，用于存储数据元素，以及两个指针front和rear，分别指向队列的头部和尾部。
特点：1. 队列为空时，front和rear指向同一个位置；2. 队列满时，front和rear指向相邻位置；3. 队列长度为数组的长度减1。
二、循环队列的实现1. 初始化：创建一个空数组，并将front和rear指针初始化为0。
2. 入队操作：将元素插入rear指针指向的位置，然后将rear指针右移一位。
如果rear指针超过数组边界，则将rear指针重置为0。
3. 出队操作：将front指针指向的元素返回，并将front指针右移一位。
如果front指针超过数组边界，则将front指针重置为0。
4. 队列判空：如果front和rear指向同一个位置，则队列为空。
5. 队列判满：如果rear指针的下一个位置是front指针，则队列为满。
三、循环队列的优势相比于普通队列，循环队列具有以下几个优势：1. 优化了空间利用：循环队列通过环形缓冲区的方式实现，充分利用了数据存储空间，避免了普通队列数组一旦填满就无法再存入元素的问题。
2. 提高了入队和出队的效率：循环队列通过指针的移动实现元素的插入和删除，无需移动整个队列，并且时间复杂度为O(1)，相比于普通队列的O(n)效率更高。
3. 简化了队列的操作：循环队列可以自动调整指针的位置，无需移动整个队列，更加简洁高效。
四、循环队列的应用循环队列在实际应用中具有广泛的用途，下面列举了其中几个常见的应用场景：1. 生产者消费者模型：循环队列可以用来实现线程间的数据传递，生产者线程将数据入队，消费者线程从队列中取出数据进行处理。
数据结构c语言循环队列定义
数据结构c语言循环队列定义1. 引言在程序设计中，经常需要使用队列这种数据结构。
队列是一种先进先出(First In First Out, FIF)的数据结构，类似于排队买票或取快餐的过程，先到先服务。
相比于其他数据结构，队列的操作比较简单，也容易理解和实现。
本文将介绍一种常见的队列类型——循环队列，并使用c语言实现。
2. 循环队列的定义循环队列是一种特殊的队列类型，它在数组的基础上实现。
其实现方式是将数组的首尾相连，形成一个环状。
这样在操作队列时，当往队列中添加元素时，如果队列尾指针到达数组末尾，则在数组头部继续添加元素。
当从队列中删除元素时，如果队列头指针到达数组末尾，则在数组头部继续删除元素。
这样循环下去，队列就具有了循环的特性，即循环队列。
3. 循环队列c语言实现由于循环队列是在数组的基础上实现的，因此我们定义一个数组来存储队列元素，再定义队列头和队列尾指针来指向队列中的首尾元素。
具体c语言实现如下：```define MAXSIZE 100 // 队列最大容量typedef int ElemType; // 元素类型定义typedef struct {ElemType data[MAXSIZE]; // 存储元素的数组int front; // 队列头指针int rear; // 队列尾指针} CircleQueue;// 初始化循环队列void InitQueue(CircleQueue *q) {q->front = q->rear = 0; // 头尾指针初始化为0 }// 判断循环队列是否为空bool IsEmpty(CircleQueue *q) {return q->front == q->rear;}// 判断循环队列是否为满bool IsFull(CircleQueue *q) {return (q->rear + 1) % MAXSIZE == q->front;}// 入队操作bool EnQueue(CircleQueue *q, ElemType e) {// 队列已满，无法添加元素if (IsFull(q)) {return false;}q->data[q->rear] = e; // 将元素添加到队列尾部q->rear = (q->rear + 1) % MAXSIZE; // 队列尾指针后移一位return true;}// 出队操作bool DeQueue(CircleQueue *q, ElemType *e) {// 队列为空，无法删除元素if (IsEmpty(q)) {return false;}*e = q->data[q->front]; // 将队列头部元素取出q->front = (q->front + 1) % MAXSIZE; // 队列头指针后移一位return true;}```以上是循环队列的c语言实现，可以通过以上函数对循环队列进行初始化、判断队列是否为空或是否为满，入队和出队操作。
c语言循环结构实验报告总结
C语言循环结构实验报告总结引言C语言是一种广泛应用于系统程序开发的高级编程语言。
循环结构是C语言中重要的概念，通过循环结构，可以重复执行一段代码，提高程序的效率与可读性。
本实验旨在通过编写C语言程序来掌握循环结构的使用方法，并通过实际的实验案例来加深对循环结构的理解。
背景知识在开始实验之前，我们需要了解一些基础的C语言知识。
循环结构的类型在C语言中，常用的循环结构有三种类型：for循环、while循环和do-while循环。
1.for循环：通过指定循环变量的初始值、循环条件和循环变量的增量来控制循环的执行次数。
2.while循环：在每次循环开始前判断循环条件是否满足，如果满足则执行循环体，否则结束循环。
3.do-while循环：与while循环相似，但是循环体至少会被执行一次，然后再判断循环条件是否满足。
在实验中，我们将使用这三种循环结构来完成各种任务。
循环控制语句除了基本的三种循环结构外，C语言还提供了一些循环控制语句来控制循环的执行。
1.break语句：用于立即退出循环，跳出循环体。
2.continue语句：用于立即结束本次循环，跳过剩余循环体的执行，开始下一次循环。
这些循环控制语句在实际编程中非常实用，可以根据需要在循环内部进行灵活的控制。
实验过程实验案例一：求和在这个实验案例中，我们将使用for循环结构来求解给定范围内的整数和。
1.首先，我们需要定义一个用于存储求和结果的变量sum，并初始化为0。
2.接下来，我们通过for循环遍历给定的整数范围，将每个整数累加到sum中。
3.最后，我们输出求和结果sum。
下面是代码实现示例：#include <stdio.h>int main() {int sum = 0;int start = 1, end = 100;for (int i = start; i <= end; i++) {sum += i;}printf("Sum: %d\n", sum);return 0;}实验案例二：乘法表在这个实验案例中，我们将使用嵌套的for循环结构来输出乘法表。
循环队列实验报告心得与体会
循环队列实验报告心得与体会循环队列是数据结构中一个非常经典的概念，相对于其他队列结构，循环队列可以优化存储空间的使用，减少空间的浪费。
循环队列的操作也比较高效，能够快速执行入队和出队操作。
本次实验，我们对循环队列结构进行了深入的了解与实践，更深刻地认识到了数据结构的重要性。
在实验中，我们首先对循环队列的基本概念进行了学习，通过查阅相关资料和教材，我们了解到循环队列是一种环形的特殊队列，其队尾指针在达到数组的末尾时，再从数组的第一个位置开始存储数据，如此循环下去。
这样一来，就可以充分利用数组中的元素，减少不必要的空间浪费，提高队列结构的空间利用率。
在深入了解循环队列的概念之后，我们开始实现循环队列的基本操作，包括入队、出队、判空、判满等。
通过实现这些基础操作，我们更加熟悉了循环队列的内部结构和操作流程，同时也掌握了程序设计中的一些基本思路和技巧。
在实验过程中，我们还注意到了循环队列一些常见的问题和局限性。
当队列元素数量达到数组大小时，会出现队列满的情况，此时需要进行特殊处理。
由于循环队列是基于数组实现的，所以其大小是固定的，不能动态调整，这也是循环队列的一个缺陷。
在实验结束后，我们对循环队列的性能进行了一些简单分析。
通过测试，我们发现循环队列在入队和出队操作的时间复杂度都是O（1），即不受元素数量的影响，具有较高的效率。
这进一步证明了循环队列是一种高效的数据结构。
本次实验让我们深入了解了循环队列的内部结构和基本操作，也发现了循环队列存在的问题和局限性。
通过这次实验的实践，我们进一步理解了数据结构的重要性，同时也锻炼了自己的程序设计能力和思维能力。
除了实现循环队列的基本操作，我们还对循环队列进行了扩展，添加了一些实用的操作，比如获取队列长度、获取队首和队尾元素等。
这些操作虽然不是必要的，但是在实际的应用中却非常实用，可以方便我们处理队列中的元素。
我们在实验中还掌握了一些编程技巧和调试工具，来提高程序的效率和可靠性。
队列：顺序队列和循环队列
队列：顺序队列和循环队列和栈的先进后出不同，队列的形式是先进先出，队列的想法来⾃于⽣活中排队的策略，顾客在付款结账的时候，按照到来的先后顺序排队结账。
先来的顾客先结账，后来的顾客后结账。
队列有两种实现形式：１ 顺序表实现 ２ 循环顺序表 ⾸先来看下顺序表的实现，在python中，队列的实现⽤list来写⼗分的⽅便。
实现⽅式如下：class line_queue():def __init__(self):self._elem=[]def push(self,elem):self._elem.append(elem)def pop(self):elem=self._elem.pop(0)return elemdef queue_length(self):return len(self._elem)和栈唯⼀的区别是，这⾥pop是pop(0),也就是⾸先进队列的数据出列。
这个实现很简单，但是有⼀个问题，每次有元素出队列的时候，元素都必须要进⾏前移。
这就带来了⼀个问题，它的操作复杂度为Ｏ(n)，⽽不是O(1)。
只有从尾部弹出元素也就是先进后出的时候复杂度为O(1).那么如何才能满⾜Ｏ(1)的出列复杂度呢。
我们可以考虑记住队头和队尾的位置。
每次出队的时候直接将队头位置的元素弹出就可以了。
具体的实现可以参考下图下⾯来看下代码的实现：class line_queue_update():def __init__(self):self._elem=[]self.head=self.rear=0def push(self,elem):self._elem.append(elem)self.rear+=1def pop(self):elem=self._elem[self.head]self.head+=1return elemdef queue_length(self):return len(self._elem)def get_elem(self):print self._elemif __name__=="__main__":q=line_queue_update()for i in range(10):q.push(i)print 'The length is %d' % q.queue_length()q.pop()q.pop()q.push(90)q.push(100)q.push(200)print 'The length is %d' % q.queue_length()运⾏结果如下：/usr/bin/python2.7 /home/zhf/py_prj/data_struct/chapter5.pyThe length is 10The length is 13这个⽅法的实现出队列的复杂度就是Ｏ(1)。
数据结构c语言版第三版习题解答
数据结构c语言版第三版习题解答数据结构 C 语言版第三版习题解答在学习计算机科学与技术的过程中，数据结构是一门非常重要的基础课程。
而《数据结构C 语言版第三版》更是众多教材中的经典之作。
其中的习题对于我们理解和掌握数据结构的概念、原理以及算法实现起着至关重要的作用。
接下来，我将为大家详细解答这本书中的一些典型习题。
首先，让我们来看一道关于线性表的习题。
题目是这样的：设计一个算法，从一个有序的线性表中删除所有其值重复的元素，使表中所有元素的值均不同。
对于这道题，我们可以采用双指针的方法来解决。
定义两个指针 p和 q，p 指向线性表的开头，q 从 p 的下一个位置开始。
当 q 所指向的元素与 p 所指向的元素相同时，我们就将 q 所指向的元素删除，并将 q 向后移动一位。
当 q 所指向的元素与 p 所指向的元素不同时，我们将 p 向后移动一位，并将 q 所指向的元素赋值给 p 所指向的位置，然后再将 q 向后移动一位。
当 q 超出线性表的范围时，算法结束。
下面是用 C 语言实现的代码：｀｀｀cvoid removeDuplicates(int arr, int n) ｛int p ＝ 0, q ＝ 1;while （q ＜ n) ｛if （arrp ＝＝ arrq) ｛for （int i ＝ q; i ＜ n 1; i+＋）｛arri ＝ arri ＋ 1;｝（n)；｝ else ｛p+＋；arrp ＝ arrq;｝q+＋；｝｝｀｀｀再来看一道关于栈的习题。
题目是：利用栈实现将一个十进制数转换为八进制数。
我们知道，将十进制数转换为八进制数可以通过不断除以 8 取余数的方法来实现。
而栈的特点是后进先出，正好适合存储这些余数。
以下是 C 语言实现的代码：｀｀｀cinclude ＜stdioh>include ＜stdlibh>define MAX_SIZE 100typedef struct ｛int top;int dataMAX_SIZE;｝ Stack;／／初始化栈void initStack(Stack s) ｛s>top ＝－1;｝／／判断栈是否为空int isEmpty(Stack s) ｛return s>top ＝＝－1;｝／／判断栈是否已满int isFull(Stack s) ｛return s>top ＝＝ MAX_SIZE 1;｝／／入栈操作void push(Stack s, int element) ｛if （isFull(s)）｛printf(＂Stack Overflow!＼n"）；return;｝s>data+＋s>top ＝ element;｝／／出栈操作int pop(Stack s) ｛if （isEmpty(s)）｛printf(＂Stack Underflow!＼n"）；return －1;｝return s>datas>top;｝／／将十进制转换为八进制void decimalToOctal(int decimal) ｛Stack s;initStack(＆s)；while （decimal!＝ 0) ｛push(＆s, decimal ％ 8)；decimal ／＝ 8;｝while （！isEmpty(＆s)）｛printf(＂％d"， pop(＆s)）；｝printf(＂＼n"）；｝int main(）｛int decimal;printf(＂请输入一个十进制数: ＂）；scanf(＂％d"，＆decimal)；printf(＂转换后的八进制数为: ＂）；decimalToOctal(decimal)；return 0;｝｀｀｀接下来是一道关于队列的习题。
实验8 队列(循环队列)的表示和实现
浙江大学城市学院实验报告课程名称数据结构基础实验项目名称实验八队列（循环队列）的表示和实现实验成绩指导老师（签名）日期一.实验目的和要求1、掌握队列的存储结构及基本操作。
2、掌握循环队列的设置及循环队列的各种基本操作的实现。
3、通过具体的应用实例，进一步熟悉和掌握队列的实际应用。
二.实验内容1、建立头文件test8.h，定义顺序存储的循环队列存储结构，并编写循环队列的各种基本操作实现函数。
同时建立一个验证操作实现的主函数文件test8.cpp，编译并调试程序，直到正确运行。
说明：队列的基本操作可包括：①void InitQueue (Queue &Q); //构造一个空队列Q②int EmptyQueue (Queue Q);//判断队列Q是否为空，若空返回1，否则返回0③void EnQueue (Queue &Q, ElemType item); //元素item 进队列Q④ElemType OutQueue (Queue &Q); //队头元素出队列Q，并返回其值⑤ElemType PeekQueue (Queue Q); //返回队头元素值⑥void ClearQueue (Queue &Q); //清空队列2、应用（选做部分）：编写程序，实现舞伴问题：假设在周末舞会上，男士们和女士们进入舞厅时，各自排成一队，跳舞开始时，依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴，若两队初始人数不相同，则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。
现要求设计一个函数void partner()，模拟上述舞伴配对问题。
基本要求:1)由键盘输入数据，每对数据包括姓名和性别；2)输出结果包括配成舞伴的女士和男士的姓名，以及未配对者的队伍名称和队头者的姓名；3)要求利用test8.h中已实现的顺序循环队列的基本操作函数来实现。
函数void partner()添加到文件test8.cpp中，在主函数中进行调用测试。
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循环队列的学习解析以及C语言实现
首先我们先来了解一下队列的概念：队列是一种先进先出的线性表只能在表头删除在表尾插入，操作系统的作业队列就是队列的一个很好的应用。
也有可以在两端均可进行插入和删除操作的队列，称为双端队列，但其用处并没有一般队列广泛。
ADT Queue {
数据对象：
D＝{ai | ai∈ElemSet, i=1,2,...,n, n≥0}
数据关系：
R1＝{ <a i-1,ai> | ai-1, ai ∈D, i=2,...,n}
（约定其中a1端为队列头，an端为队列尾）
基本操作：
InitQueue(&Q) 初始化队列
DestroyQueue(&Q) 销毁队列
QueueEmpty(Q) 判断队列空否
QueueLength(Q) 求取队长
GetHead(Q, &e) 取对头元素
ClearQueue(&Q) 清空对列
EnQueue(&Q, e) 入队一个元素
DeQueue(&Q, &e) 出队一个元素
QueueTravers(Q, visit()）访问队列
}ADT Queue
队列也有两种存储结构，分别是顺序存储和链式存储。
队列的顺序结构和顺序表以及顺序栈的存储结构类似，他们所运用的都是一组地址连续的存储。
其中队列需要附设两个整形变量front 和rear 分别指示队列头元素和队列的尾元素的位置。
(1)空队列 (2)a,b,,c 相继入队
由于顺序队列所分配的空间有限，根据队列入队和出队的特点可能发生“假溢出”现象，即队尾元素无法在前移。
解决的办法就是将队列抽象成为环状，即循环队列。
循环队列
以下是循环队列的几种主要的操作以及C 语言实现：
c b a
5 4 3 2 1 0 Q.rear → Q.fron → Q.rea → Q.fron → { 队空条件：Q.front=Q.rear 队满条件：(Q.rear+1)%MAXQSIZE
/********循环队列的数据结构***********/
#define MAXQSIZE10
typedef struct
{
QElemType *base;
int front;
int rear;
} SqQueue;
1、循环队列的初始化
Status InitQueue(SqQueue &Q)
{ //构建一个空队列
Q.base = new QElemType[MAXQSIZE];
if( Q.base = NULL) //存储分配失败
exit(OVERFLOW) ;
Q.front = Q.rear = 0; //头尾指针置为零，队列为空return OK;
}
2、求循环队列长度
int QueueLength(Squeue Q)
{
return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE )%MAXQSIZE; }
3、入队
Status EnQueue (SqQueue &Q , QElemType e)
{
if((Q.rear+1)%MAXQSIZe == Q.front)
return ERROW;
Q.base[Q.rear] = e;
Q.rear = (Q.rear + 1) %MAXQSIZE;
return OK:
}
4、出队
Status DeQueue(SqQueue &Q,QElemType &e)
{
if(Q.front==Q.rear)
return ERROW;
e=Q.base[Q.front];
Q.front = (Q.front + 1 )%MAXQSIZE; return OK;
}
5、取队头元素
SElemType GetHead(SqQueue Q) {
if(Q.front ! = Q.rear)
return Q.base[Q.front];
}
队列的链式表示和实现。
/********队列的链式存储结构********/
typedef struct QNonde
{
QElemType date;
struct QNode *next;
} QNode,QueuePtr;
typedef struct
{
QueuePtr front;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
1、初始化
Status InitQueue(LinkQueue &Q)
{
Q.front = Q.rear = new QNode;
Q>front -> next = NULL;
return OK;
}
2、入队
Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e)
p = new QNode ;
p -> date = e;
p -> next = NULL;
Q.rear -> next = p;
Q.rear = p;
return OK;
}
3、出队
Status Dequeue(LinkQueue &Q,QElemType &e) {
if(Q.front == Q.rear)
return ERROR;
e = p -> date;
Q.front -> next = p -> next;
if(Q.rear == p)
Q.rear = Q.front;
delete p;
return OK;
}
4、取队头元素
SElemType GetHead(LinkQueue Q) {
if(Q.front != Q.rear)
return Q>front->next->date; }。