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数据结构（循环顺序队列）

news 2025/8/8 13:18:41

在数据结构中，队列（Queue）是一种先进先出（FIFO）的线性结构。而循环顺序队列是对顺序队列的一种优化，可以避免因出队而造成空间浪费。

数据结构说明

定义顺序队列结构体 Sequqe：

#define MAX_LEN 100   // 队列容量上限
typedef int DataType; // 可根据需要修改为其他类型typedef struct Sequqe {DataType *pbase;  // 指向数据存储区域（数组）int phead;        // 指向队头（第一个元素）int ptail;        // 指向队尾（下一个可插入的位置）
} Sequqe;

完整代码实现

#include "seqquene.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>// 创建队列
Sequqe *CreatSeqque() {Sequqe *seq = malloc(sizeof(Sequqe));if(NULL == seq) {printf("malloc seq error\n");return NULL;}seq->pbase = malloc(sizeof(DataType) * MAX_LEN);if(seq->pbase == NULL) {printf("malloc pbase error\n");return NULL;}seq->phead = 0;seq->ptail = 0;return seq;
}// 入队
int PushSeqquene(Sequqe *seq, DataType data) {if(IsFull(seq)) {printf("Is Full\n");return -1;}seq->pbase[seq->ptail] = data;seq->ptail = (seq->ptail + 1) % MAX_LEN;return 0;
}// 出队
int PopSeqquene(Sequqe *seq, DataType *deldata) {if(IsEmpty(seq)) {printf("Is Empty\n");return -1;}if(deldata) {*deldata = seq->pbase[seq->phead];}seq->phead = (seq->phead + 1) % MAX_LEN;return 0;
}// 打印队列所有元素
int ShowSeqquene(Sequqe *seq) {if(IsEmpty(seq)) {printf("Is Empty\n");return -1;}int i;for(i = seq->phead; i != seq->ptail; i = (i + 1) % MAX_LEN) {printf("%d ", seq->pbase[i]);}puts("");return 0;
}// 获取队头元素
int GetTop(Sequqe *seq, DataType *topdata) {if(IsEmpty(seq) || NULL == topdata) {printf("Is Empty\n");return -1;}*topdata = seq->pbase[seq->phead];return 0;
}// 销毁队列，释放内存
int DestroySeqquene(Sequqe **seq) {free((*seq)->pbase);free(*seq);*seq = NULL;return 0;
}// 判断是否队满（循环条件）
int IsFull(Sequqe *seq) {return (seq->ptail + 1) % MAX_LEN == seq->phead;
}// 判断是否队空
int IsEmpty(Sequqe *seq) {return seq->phead == seq->ptail;
}

代码核心逻辑解析

函数名	功能说明
`CreatSeqque`	创建队列，初始化数组与头尾指针
`PushSeqquene`	入队：在尾部插入元素，尾指针循环前进
`PopSeqquene`	出队：从头部取出元素，头指针循环前进
`IsFull`	判断队列是否已满（尾指针的下一个是头指针）
`IsEmpty`	判断队列是否为空（头尾指针相等）
`GetTop`	查看队头元素但不出队
`ShowSeqquene`	打印所有元素，循环方式遍历
`DestroySeqquene`	销毁队列并释放内存资源

示例测试代码（main函数）

int main() {Sequqe *q = CreatSeqque();PushSeqquene(q, 10);PushSeqquene(q, 20);PushSeqquene(q, 30);ShowSeqquene(q);  // 输出：10 20 30int val;PopSeqquene(q, &val);printf("Popped: %d\n", val);  // 输出：10GetTop(q, &val);printf("Top: %d\n", val);     // 输出：20ShowSeqquene(q);  // 输出：20 30DestroySeqquene(&q);return 0;
}