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C语言数据结构之判断循环链表空与满

2017-10-20 10:29 811 查看

C语言数据结构之判断循环链表空与满

前言：

何时队列为空？何时为满？

由于入队时尾指针向前追赶头指针，出队时头指针向前追赶尾指针，故队空和队满时头尾指针均相等。因此，我们无法通过front=rear来判断队列“空”还是“满”。

注：先进入的为‘头'，后进入的为‘尾'。

解决此问题的方法至少有三种：

其一是另设一个布尔变量以匹别队列的空和满；

其二是少用一个元素的空间，约定入队前，测试尾指针在循环意义下加1后是否等于头指针，若相等则认为队满（注意：rear所指的单元始终为空）；

其三是使用一个计数器记录队列中元素的总数（实际上是队列长度）。

第一种方法没有实现，下面实现第二种和第三种：

一、少用一个元素空间，约定以“队列头指针front在队尾指针rear的下一个位置上”作为队列“满”状态的标志。即：

队空时： front=rear
队满时： (rear+1)%maxsize=front
front指向队首元素，rear指向队尾元素的下一个元素。

/////////////////////////////////////////
//
// author: kangquan2008@csdn
//
/////////////////////////////////////////
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define QUEUE_SIZE 10
#define EN_QUEUE 1
#define DE_QUEUE 2
#define EXIT   3
typedef int  Item;
typedef struct QUEUE{
Item * item;
int front;
int tear;
}Queue;
int init_queue(Queue * queue)
{
queue->item = malloc(QUEUE_SIZE * sizeof(Item));
if(!queue->item)
{
printf("%s\n","Alloc failed,not memory enough");
exit(EXIT_FAILURE);
}
queue->front = queue->tear = 0;
return 1;
}
int en_queue(Queue * queue, Item item)
{
if((queue->tear+1) % QUEUE_SIZE == queue->front)
{
printf("%s\n","The queue is full");
return -1;
}
queue->item[queue->tear] = item;
queue->tear = (queue->tear + 1) % QUEUE_SIZE;
return 1;
}
int de_queue(Queue * queue, Item * item)
{
if(queue->front == queue->tear)
{
printf("%s\n","The queue is empty");
return -1;
}
(*item) = queue->item[queue->front];
queue->front = (queue->front + 1) % QUEUE_SIZE;
return 1;
}
int destroy_queue(Queue * queue)
{ free(queue->item);
}
int main()
{
Queue que;
init_queue(&que);
int elem;
bool flag = true;
while(flag)
{
int choice;
printf("1 for en_queue,2 for de_queue,3 for exit\r\nplease input:");
scanf("%d",&choice);
switch((choice))
{
case EN_QUEUE:
printf("input a num:");
scanf("%d",&elem);
en_queue(&que,elem);
break;
case DE_QUEUE:
if(de_queue(&que,&elem) == 1)
printf("front item is:%d\n",elem);
break;
case EXIT:
flag = false;
break;
default:
printf("error input\n");
break;
}
}
destroy_queue(&que);
return 0;
}

二、实例代码：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#define QueueSize 100
typedef char datatype;
//队列的数据元素
typedef struct
{
int front;
int rear;
int count; //计数器，用来记录元素个数
datatype data[QueueSize]; //数据内容
}cirqueue;
//置空队
void InitQueue(cirqueue *q)
{
q->front = q->rear = 0;
q->count = 0;
}
//判断队满
int QueueFull(cirqueue *q)
{
return (q->count == QueueSize);
}
//判断队空
int QueueEmpty(cirqueue *q)
{
return (q->count == 0);
}
//入队
void EnQueue(cirqueue *q, datatype x)
{
assert(QueueFull(q) == 0); //q满，终止程序
q->count++;
q->data[q->rear] = x;
q->rear = (q->rear + 1)%QueueSize; //循环队列设计，防止内存浪费
}
//出队
datatype DeQueue(cirqueue *q)
{
datatype temp;
assert(QueueEmpty(q) == 0);//q空，则终止程序，打印错误信息
temp = q->data[q->front];
q->count--;
q->front = (q->front + 1)%QueueSize;
return temp;
}

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标签： 数据结构循环链表

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