循环队列的原理及例子

对于嵌入式产品来说，会经常的进行数据收发操作。当因为短时间内有多帧数据而处理不过来时，可将数据暂存在缓冲区来做处理。队列和链表是作为缓冲区比较好的方式，链表可指定相应的位置进行增删查改等操作，对于不经常插入和删除数据的操作比较有优势；而队列对于频繁进行FIFO的操作比较有优势。

理解循环队列

　　　　何谓循环队列？首先我们要说明的是循环队列仍然是基于数组实现的。但是为了形象化的说明问题，我们如下图所示

　　　　1.图中有两个指针(其实就是两个整数型变量，因为在这里有指示作用，所以这里理解为指针)front、rear,一个指示队头，一个指示队尾。

　　　　2.rear和front互相追赶着，这个追赶过程就是队列添加和删除的过程，如果rear追到head说明队列满了，如果front追到rear说明队列为空。

　　说明：

　　　　令队列空间中的一个单元闲置，使得队列非空时，Q.rear与Q.front之间至少间隔一个空闲单。

　　　　3.我们把它掰弯，用的是求余，这样两个值就不会跑出最大范围，并且可以实现弯曲的效果，所以说对于循环队列我们必须给定最大值MAXQSIZE。

　　　　这其实是我们臆想的，反正我们要做的就是利用循环来解决空间浪费的问题。　　

循环队列的实现过程

　　　　　　　　☆满：当队列添加元素到rear的下一个元素是head的时候，也就是转圈子要碰头了，我们就认为队列满了。(Q.rear+1)%MAXSIZE=Q.front

　　　　　　　　☆空：当队列删除元素到head=rear的时候，我们认为队列空了。Q.rear==Q.front,不一定为0

　　图示：

以下为自己使用过的简单的循环队列的例子函数：

//定义结构体
typedef struct
{
    u8 data[MAXSIZE];   //队列存储区
    u8 front;        //出队标记
    u8 rear;        //入队标记
}sequeue_t;

//创建队列
void init_sequeue(sequeue_t * sq)
{
//    sq = (sequeue_t *)malloc(sizeof(sequeue_t));
   memset(&sq->data[0],0,MAXSIZE);
   sq->front = 0;
   sq->rear = 0;
}

//判断队列是否为空
u8 check_seqeue_empty(sequeue_t * sq)
{
       if(sq->front == sq->rear)
           return TRUE;
       else
           return FALSE;
}

//入队
u8 enqueue(sequeue_t *sq ,u8 val)
{
       /* 判断队列是否满，数组的最后一个存储空间不用 */
       if((sq->rear + 1)%MAXSIZE == sq->front)
           return ERROR;
       sq->data[sq->rear] = val;
       sq->rear = (sq->rear+1) % MAXSIZE;     //循环存储
      return SUCCESS;
}

//入队
u8 dequeue(sequeue_t * sq)
{
    u8 val = 0;
       if( TRUE == check_seqeue_empty(sq))
           return ERROR;
       val = sq->data[sq->front] ;
    sq->front = (sq->front+1) % MAXSIZE;
    return val;
}

//剩余空间
u8 leftspace(sequeue_t * sq)
{
       u16 val = 0;
       if( sq->front < sq->rear)
           val = MAXSIZE - (sq->rear - sq->front) -1;
       else if(sq->front == sq->rear)
           val = MAXSIZE - 1;
       else
           val = sq->front - sq->rear - 1;
       return val;
}