前言:今天我们来实现循环队列。
各个接口的实现
创建队列:
c
typedef struct {
int* a;
int front;
int back;
int k;
} MyCircularQueue;
我们的队列是由数组储存的,所以我们队列中得定义一个数组,front代表我们的首元素,back指向的是我们数组中的下一个元素,k则是长度。
初始化队列:
c
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue* obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
obj->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
obj->front=0;
obj->back=0;
obj->k=k;
return obj;
}
判断队列为空:
c
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
return obj->front==obj->back;
}
front代表我们的数组的头元素下标,back指向我们的队尾元素下标的下一个,如果我们的front=back,那么为空。
判断队列是否为满:
c
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
return (obj->back+1)%(obj->k+1)==obj->front;
}
back+1==front的话就为满,如果我们的循环队列多循环几次,那么我们的下标大小就会大于我们的数组的长度,所以我们需要模上我们的长度,如果我们的back+1模上k+1的 ==front那么就为满。
队列插入数据:
c
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if(myCircularQueueIsFull(obj))
return false;
obj->a[obj->back]=value;
obj-> back++;
obj->back%=(obj->k+1);
return true;
}
我们的back指向的是我们队尾元素的下一个,所以我们在给队列赋值之后,但是我们的back可能大于数组的长度,所以我们的back需要模上数组的长度。
队列删除数据:
c
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return false;
++obj->front;
obj->front%=(obj->k+1);
return true;
}
我们只要front++访问下一个就能将队列首元素删除,我们现在的front就是首元素的下标,我们的front同样可能大于数组长度,我们同样需要模上数组长度。
返回队列首元素:
c
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
return obj->a[obj->front];
}
获取队尾元素:
c
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
return obj->a[(obj->back-1+obj->k+1)%(obj->k+1)];
}
我们的back指向的是队尾元素的下一个元素,我们的队尾元素的下标就为back-1,如果我们的back为0的话就会引起错误,所以我们加上一个数组长度,我们的队尾元素的下标也可能大于数组长度,所以我们还要模上一个数组长度。
完整代码展现:
c
typedef struct {
int* a;
int front;
int back;
int k;
} MyCircularQueue;
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue* obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
obj->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
obj->front=0;
obj->back=0;
obj->k=k;
return obj;
}
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
return obj->front==obj->back;
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
return (obj->back+1)%(obj->k+1)==obj->front;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if(myCircularQueueIsFull(obj))
return false;
obj->a[obj->back]=value;
obj-> back++;
obj->back%=(obj->k+1);
return true;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return false;
++obj->front;
obj->front%=(obj->k+1);
return true;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
return obj->a[obj->front];
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
return obj->a[(obj->back-1+obj->k+1)%(obj->k+1)];
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
free(obj->a);
free(obj);
}
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