一、循环队列

循环队列就好比我们乘坐公交车，当我们上车发现车后面坐满了而前面还有空座的时候，肯定不是说下车等下一俩，而是后面没座了那我就坐前面呗，循环队列解决的就是这样一个问题。因此我们将队列头尾相接的顺序存储结构称为循环队列。

先来定义循环队列的结构，它是顺序存储的结构，因为是循环的所以为了更好的表示，我们增加了头指针和尾指针。具体的定义如下

结构体的定义：

typedef struct CircleIntQueue
{
	int data[TOTAL_SPACE];
	int head;
	int tail;
}*CircleIntQueuePtr;

二、相关操作实现

1.初始化

malloc一个链队列，并生成一个头结点，队头指针和队尾指针为NULL。因为front和rear是我们判断队列为空的条件，所以为了防止队列满时front和rear也相等，我们会让数组中有一个空闲单元。所以判断队列满的条件变为（rear+1）%TOTAL_SPACE==front

/* 初始化 */
CircleIntQueuePtr initQueue()
{
	CircleIntQueuePtr resultPtr=(CircleIntQueuePtr)malloc(sizeof(struct CircleIntQueue));
	resultPtr->head=0;
	resultPtr->tail=0;

	return resultPtr;
}

2.依次对栈中的每个数据元素输出

定义一个tempPtr指向队头指针的下一位。

void outputLinkQueue(CircleIntQueuePtr paraPtr)
{
	int i;
	if(paraPtr->head==paraPtr->tail)
	{
		printf("Empty queue.");
		return ;
	}
	printf("Element in the queue:");
	for(i=paraPtr->head;i<paraPtr->tail;i++)
	{
		printf("%d ",paraPtr->data[i%TOTAL_SPACE]);
	}
	printf("\r\n");
}

3.进队列

进队列只能在队尾，所以只需要将队尾指针进行移动。同时不能忘记是循环队列，重点注意下标的变化。

void enqueue(CircleIntQueuePtr paraPtr,int paraValue)
{
	if((paraPtr->tail+1)%TOTAL_SPACE==paraPtr->head)
	{
		printf("Queue full.\r\n");
		return ;
	}
	paraPtr->data[paraPtr->tail%TOTAL_SPACE]=paraValue;
	paraPtr->tail++;
}

4.出队列

首先需要判断队列是否为空，如果不为空则将队头元素出队列，并返回该值

int dequeue(CircleIntQueuePtr paraPtr)
{
	int resultValue;
	if(paraPtr->head==paraPtr->tail)
	{
		printf("No element in the queue.\r\n");
		return -1;
	}

	resultValue=paraPtr->data[paraPtr->head%TOTAL_SPACE];
	paraPtr->head++;

	return resultValue;
}

5.链队列中元素个数

遍历整个队列便能得到这个链队列的长度了。

int queuelength(CircleIntQueuePtr paraPtr)
{
	int length=0;
	for(int i=paraPtr->head;i<paraPtr->tail;i++)
	{
		length++;
	}
	return length;
}

6.测试函数

void testLinkQueue()
{
	int i=10;
	CircleIntQueuePtr tempPtr =initQueue();
	for(i;i<16;i++)
	{
		enqueue(tempPtr,i);
	}
	outputLinkQueue(tempPtr);
	printf("Length of the queue is %d\r\n",queuelength(tempPtr));

	for(i=0;i<6;i++)
	{
		printf("dequeue gets %d\r\n",dequeue(tempPtr));
	}
	enqueue(tempPtr,8);
	outputLinkQueue(tempPtr);
}

7.具体代码实现

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define TOTAL_SPACE 5

typedef struct CircleIntQueue
{
	int data[TOTAL_SPACE];
	int head;
	int tail;
}*CircleIntQueuePtr;

CircleIntQueuePtr initQueue()
{
	CircleIntQueuePtr resultPtr=(CircleIntQueuePtr)malloc(sizeof(struct CircleIntQueue));
	resultPtr->head=0;
	resultPtr->tail=0;

	return resultPtr;
}

void enqueue(CircleIntQueuePtr paraPtr,int paraValue)
{
	if((paraPtr->tail+1)%TOTAL_SPACE==paraPtr->head)
	{
		printf("Queue full.\r\n");
		return ;
	}
	paraPtr->data[paraPtr->tail%TOTAL_SPACE]=paraValue;
	paraPtr->tail++;
}

int dequeue(CircleIntQueuePtr paraPtr)
{
	int resultValue;
	if(paraPtr->head==paraPtr->tail)
	{
		printf("No element in the queue.\r\n");
		return -1;
	}

	resultValue=paraPtr->data[paraPtr->head%TOTAL_SPACE];
	paraPtr->head++;

	return resultValue;
}

int queuelength(CircleIntQueuePtr paraPtr)
{
	int length=0;
	for(int i=paraPtr->head;i<paraPtr->tail;i++)
	{
		length++;
	}
	return length;
}
/**
 * Output the queue.
 */
void outputLinkQueue(CircleIntQueuePtr paraPtr)
{
	int i;
	if(paraPtr->head==paraPtr->tail)
	{
		printf("Empty queue.");
		return ;
	}
	printf("Element in the queue:");
	for(i=paraPtr->head;i<paraPtr->tail;i++)
	{
		printf("%d ",paraPtr->data[i%TOTAL_SPACE]);
	}
	printf("\r\n");
}

void testLinkQueue()
{
	printf("---Begin!---\r\n");
	int i=10;
	CircleIntQueuePtr tempPtr =initQueue();
	for(i;i<16;i++)
	{
		enqueue(tempPtr,i);
	}
	outputLinkQueue(tempPtr);
	printf("Length of the queue is %d\r\n",queuelength(tempPtr));

	for(i=0;i<6;i++)
	{
		printf("dequeue gets %d\r\n",dequeue(tempPtr));
	}
	enqueue(tempPtr,8);
	outputLinkQueue(tempPtr);
	printf("---End!---\r\n");
}
int main()
{
	testLinkQueue();
	return 0;
}

三、样例输出

—Begin!—
Queue full.
Queue full.
Element in the queue:10 11 12 13
Length of the queue is 4
dequeue gets 10
dequeue gets 11
dequeue gets 12
dequeue gets 13
No element in the queue.
dequeue gets -1
No element in the queue.
dequeue gets -1
Element in the queue:8
—End!—