设计循环队列

题目

我们会使用一种队列叫循环队列。如操作系统课程讲解生产者消费者模型时可以就会使用循环队列。环形队列可以使用数组实现，也可以使用循环链表实现。

可以认为队尾tail不是队尾，而是我们认知上队尾的后一个

数组形式（通过下标控制来达到循环的效果）

环队结构体（数组）

typedef struct {int* a;int front;int tail;int k;//数组元素(队列长度)
} MyCircularQueue;

环队初始化

MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {MyCircularQueue* q = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));q->a = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));//队列长度为k我们要多开一个q->front = q->tail = 0;q->k = k;return q;
}

判断环队为空

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {return obj->front == obj->tail;
}

判断环队为满

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {return (obj->tail+1)%(obj->k+1) == obj->front;
}

环队入数据并入成功返回真

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {if(!myCircularQueueIsFull(obj)){obj->a[obj->tail] = value;//不是队满就下标tail的数据为valueobj->tail++;obj->tail %= obj->k+1;//tail就步进一位return true;}return false;//队满就插不进去了
}

环队删数据并删成功返回真

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){obj->front++;//队不空就是出队，头标步进就行了obj->front %= obj->k+1;return true;}return false;//对空就删不了了
}

环队取队头数据（对空返回-1）

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){return obj->a[obj->front]; //取front位置的数据就行       }return -1;
}

环队取队尾数据（对空返回-1）

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){        return obj->a[obj->tail == 0 ? obj->k : obj->tail-1];//取tail前一个数据就行，tail为0，前一个就是k位置数据      }return -1;
}

环队销毁

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {free(obj->a);obj->a = NULL;obj->front = 0;obj->tail = 0;obj->k = 0;free(obj);
}

环队（数组实现）

typedef struct {int* a;int front;int tail;int k;//数组元素(队列长度)
} MyCircularQueue;MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {MyCircularQueue* q = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));q->a = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));//队列长度为k我们要多开一个q->front = q->tail = 0;q->k = k;return q;
}bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {if(!myCircularQueueIsFull(obj)){obj->a[obj->tail] = value;//不是队满就下标tail的数据为valueobj->tail++;obj->tail %= obj->k+1;//tail就步进一位return true;}return false;//队满就插不进去了
}bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){obj->front++;//队不空就是出队，头标步进就行了obj->front %= obj->k+1;return true;}return false;//对空就删不了了
}int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){return obj->a[obj->front]; //取front位置的数据就行       }return -1;
}int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){        return obj->a[obj->tail == 0 ? obj->k : obj->tail-1];//取tail前一个数据就行，tail为0，前一个就是k位置数据      }return -1;
}bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {return obj->front == obj->tail;
}bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {return (obj->tail+1)%(obj->k+1) == obj->front;
}void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {free(obj->a);obj->a = NULL;obj->front = 0;obj->tail = 0;obj->k = 0;free(obj);
}

链表形式

环队结构体（链表）

typedef int CQDataType;//环队数据类型typedef struct CQNode
{CQDataType x;//环队节点数据struct CQNode* next;//环队节点指针
}CQNode;typedef struct {CQNode* head;CQNode* tail;int k;
} MyCircularQueue;//空环队就两个裸指针

环队初始化

MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {MyCircularQueue* cq = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));CQNode* cur = (CQNode*)malloc(sizeof(CQNode));cq->k = k;cq->head = cq->tail = cur;while(k--){CQNode* newnode = (CQNode*)malloc(sizeof(CQNode));CQNode* tail = cq->tail;//最后一个节点tail->next = newnode;//最后一个节点指向新的节点newnode->next = cq->head;//新的节点指向头节点cq->tail=newnode;}cq->head = cq->tail;return cq;
}

判断环队为空

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);return obj->head == obj->tail;
}

判断环队为满

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);return obj->tail->next == obj->head;
}

环队入数据并入成功返回真

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsFull(obj)){obj->tail->x = value;obj->tail = obj->tail->next;return true;}return false;
}

环队删数据并删成功返回真

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){obj->head = obj->head->next;return true;}return false;
}

环队取队头数据（对空返回-1）

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsEmpty(obj))return obj->head->x;return -1;
}

环队取队尾数据（对空返回-1）

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){CQNode*ret=obj->head;while(ret->next!=obj->tail){ret=ret->next;}return ret->x;}return -1;
}

环队销毁

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);while(obj->head!=obj->tail){CQNode*ret=obj->tail;obj->tail=obj->tail->next;free(ret);}free(obj->head);free(obj);
}

环队（链表实现）

typedef int CQDataType;//环队数据类型typedef struct CQNode
{CQDataType x;//环队节点数据struct CQNode* next;//环队节点指针
}CQNode;typedef struct {CQNode* head;CQNode* tail;int k;
} MyCircularQueue;//空环队就两个裸指针bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {MyCircularQueue* cq = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));CQNode* cur = (CQNode*)malloc(sizeof(CQNode));cq->k = k;cq->head = cq->tail = cur;while(k--){CQNode* newnode = (CQNode*)malloc(sizeof(CQNode));CQNode* tail = cq->tail;//最后一个节点tail->next = newnode;//最后一个节点指向新的节点newnode->next = cq->head;//新的节点指向头节点cq->tail=newnode;}cq->head = cq->tail;return cq;
}bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsFull(obj)){obj->tail->x = value;obj->tail = obj->tail->next;return true;}return false;
}bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){obj->head = obj->head->next;return true;}return false;
}int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsEmpty(obj))return obj->head->x;return -1;
}/*int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){CQNode* ret = obj->head;//这个ret 是用来找tail前一个的，不可用直接返回tail，会改变原来环队的链接关系while(--obj->k){obj->tail = obj->tail->next;}        ret = obj->tail;obj->tail = obj->tail->next;return obj->tail->x;}return -1;
}*/
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);if(!myCircularQueueIsEmpty(obj)){CQNode*ret=obj->head;while(ret->next!=obj->tail){ret=ret->next;}return ret->x;}return -1;
}bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);return obj->head == obj->tail;
}bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);return obj->tail->next == obj->head;
}void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {assert(obj->head && obj->tail);while(obj->head!=obj->tail){CQNode*ret=obj->tail;obj->tail=obj->tail->next;free(ret);}free(obj->head);free(obj);
}

实际上这题我报错我不想找了太恶心了（家凌帮我找错的非常感谢）

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