C中的循环队列：如何实现？

数据以循环模式排列在循环队列中，其中最后一个元素连接到第一个元素。 与任务在 FIFO（先进先出）上执行的线性队列不同，任务执行的循环队列顺序可能会发生变化。 插入和删除操作可以在任何位置进行。

循环队列比线性队列更有效。 在循环队列的图形表示中，您可以观察到前后位置是相连的，形成一个循环，其中操作始终以 FIFO 为基础执行。 每个新元素都在后端添加并从前端删除。 循环队列的利用率更高，时间复杂度为 O(1)。

资源

循环队列的应用

• CPU 调度：循环队列利用线性队列中的空内存空间。
• 交通系统：在交通系统中，借助循环队列，交通信号灯以设定的时间间隔运行。
• 内存管理：操作系统经常保持一系列准备执行或等待特定事件发生的进程。

学习：用于冒泡排序的 C 程序：C 中的冒泡排序

带说明的示例代码

第 1 行：// (1) 预处理器

第 2 行：// 将队列限制设置为 5 个元素

第 3 行：#include<stdio.h>

第 4 行：#define LIM 5

第 5 行：// (2) 队列数据类型声明

第 6 行：// 数据保存数据； delPos，要删除的位置； 长度，没有。 的

第 7 行：// 队列中当前存在的元素

第 8 行：typedef struct queue {

第9行：int data[LIM]、delPos、length；

第 10 行： } Q;

第 11 行：// (3) 全局声明

第 12 行：// struct queue 类型的函数和全局变量 q

第 13 行：Q q；

第 14 行：void ui_Q_Ops()、insertQel()、deleteQel()、displayQels()、initQ()；

第 15 行：// (4) 初始化后调用 UI Function

第 16 行：int main()

第 17 行：{

第 18 行：initQ();

第 19 行：ui_Q_Ops()；

第20行：返回0；

第 21 行：}

第 22 行：// (5) 初始化队列

第 23 行：void initQ()

第 24 行：{

第 25 行：q.length = 0；

第 26 行：q.delPos = 0；

第 27 行：}

第 28 行：// (6) 菜单驱动循环调用正确的函数

第 29 行：void ui_Q_Ops()

第 30 行：{

第 31 行：int 选择=0；

第 32 行：字符输入[16]；

第 33 行：while(choice!=4){

第 34 行： printf(" \n ——————-\n ");

第 35 行： printf(" 1. 插入队列 \n ");

第 36 行： printf(" 2. 从队列中删除 \n");

第 37 行： printf(" 3. 显示队列项 \n");

第 38 行： printf(" 4. 退出程序 \n");

第 39 行： printf(" 输入选择：");

第 40 行： if (fgets(input, 15, stdin) != NULL){

第 41 行： if (sscanf(input, “%d”, &choice) == 1){

第 42 行：开关（选择）{

第 43 行：案例 1：insertQel();

第 44 行：中断；

第 45 行：案例 2：deleteQel();

第 46 行：中断；

第 47 行：案例 3：displayQels()；

第 48 行：中断；

第 49 行：案例 4：返回；

第 50 行：默认值：printf(“无效选择\n”);

第 51 行：继续；

第 52 行：}

第 53 行：} 其他

第 54 行： printf(" 无效选择 \n");

第 55 行：}

第 56 行：}

第 57 行：}

第 58 行：// (7) 插入队列

第 59 行：//如果长度等于 MAX 限制，则队列已满，否则插入

第 60 行：// 通过 MAX Limit 以总长度和 delPos 模数循环实现

第 61 行：// 并增加长度

第 62 行：void insertQel()

第 63 行：{

第64行：int el，inspos；

第 65 行：字符输入[16]；

第 66 行：if (q.length == LIM){

第 67 行：printf("队列已满\n");

第 68 行：返回；

第 69 行：}

第 70 行：inspos = (q.delPos + q.length) % LIM；

第 71 行： printf(" 输入要插入的元素：");

第 72 行： if (fgets(input, 15, stdin) != NULL){

第 73 行：if (sscanf(input, “%d”, &el)){

第 74 行：q.data[inspos] = el;

第 75 行：q.length++；

第 76 行：} 其他

第 77 行： printf(" 无效输入 \n ");

第 78 行：}

第 79 行：}

第 80 行：// (8) 从队列中删除

第 81 行：// 如果 Length 为 0，则队列为空，否则在 delPos 处删除

第 82 行：// 并减少长度

第 83 行：无效 deleteQel()

第 84 行：{

第 85 行：如果 (q.length == 0){

第86行：printf("队列为空\n");

第 87 行：} 其他 {

第 88 行： printf(" 已删除元素 %d \n ", q.data[q.delPos]);

第 89 行：q.delPos = (q.delPos + 1) % LIM；

第 90 行：q.length–；

第 91 行：}

第 92 行：}

第 93 行：// (9) 显示队列元素

第 94 行：// 以循环方式显示从 delPos 开始运行一个循环

第 95 行：// 并通过 Max Limit 添加迭代器和模数

第 96 行：无效 displayQels()

第 97 行：{

第 98 行：int i；

第 99 行：如果 (q.length == 0){

第 100 行：printf("队列为空\n");

第 101 行：} 其他 {

第 102 行： printf(" 队列的元素是：");

第 103 行： for(i = 0; i < q.length; i++){

第 104 行： printf(“%d”, q.data[(q.delPos+i)%LIM]);

第 105 行：}

第 106 行： printf(" \n ");

第 107 行：}

第 108 行：}

第 109 行：

输出：

循环队列上的操作

1. insertQel() - 将元素插入循环队列

在循环队列中，enQueue() 函数用于将元素插入到循环队列中。 在循环队列中，新特征总是插入到后面的位置。 enQueue() 函数将一个整数值作为参数并将其插入到循环队列中。 执行以下步骤以将元素插入循环队列：

第 1 步 – 检查长度是否与 MAX Limit 相同。 如果为真，则表示队列已满。 如果是FULL，则显示“Queue is full”并终止函数。

第 2 步 – 如果它不完整，则插入通过 MAX Limit 和增量长度通过总和长度和 delPos 模数循环实现的值

2. deleteQel() - 从循环队列中删除一个元素

在循环队列中，deQueue() 是用于从循环队列中删除元素的函数。 在循环队列中，元素总是从最前面的位置删除。 deQueue() 函数不接受任何值作为参数。 执行以下步骤以从循环队列中删除元素……

步骤 1 – 检查队列是否为 EMPTY。 （前 == -1 && 后 == -1）

第 2 步 – 如果是 EMPTY，则显示“Queue is empty”并终止函数。

第 3 步 – 如果不是空的，则根据位置显示已删除的元素。 添加每个元素后，移动到下一个位置 mod 队列限制。

3. displayQels() – 显示存在于循环队列中的队列元素。 执行以下步骤来显示循环队列的元素：

步骤 1 – 检查队列是否为 EMPTY。

步骤 2 – 如果长度为 0，则为 EMPTY，然后显示“Queue is empty”并终止函数。

第 3 步 – 如果它不是 EMPTY，则定义一个整数变量“i”。

第 4 步 – 将 i 设置为 0。

第 5 步 – 同样，根据位置和增量值显示元素 (i++)。 重复相同的操作，直到 'i <q.length' 变为 FALSE。

循环队列也可以使用链表来实现。 以下是算法：

• 入队算法：

if (FRONT == NULL) // 插入空队列

前=后=新节点

万一

别的

REAR -> next = newNode // 在最后一个元素之后插入

后=新节点

以其他方式结束

后 -> 下一个 = 前

结束排队

• 出队算法：

if(FRONT == NULL) // 下溢条件

打印“队列下溢”

结束出队

万一

else if(FRONT == REAR) // 队列只包含一个节点

温度 = 前 -> 数据

免费（临时）

前面 = 前面 -> 下一个

后 -> 下一个 = 前

万一

else if (FRONT == N – 1) // 如果 FRONT 是最后一个节点

front = 0 // 将 FRONT 作为第一个节点

万一

结束出队

另请阅读： Python 与 C：完整的并排比较

结论

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