＜C语言数据结构一＞队列（queue）的使用一、队列的基本概念二、队列使用的优缺点三、C语言代码的实现四、循环队列使用中的问题

92 阅读 0 评论 61 点赞

我是靠谱客的博主陶醉学姐，最近开发中收集的这篇文章主要介绍＜C语言数据结构一＞队列（queue）的使用一、队列的基本概念二、队列使用的优缺点三、C语言代码的实现四、循环队列使用中的问题，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、队列的基本概念

队列是一种操作受限的线性表，它只允许在表的一端插入，在另一端删除（读取）。它和”栈“的使用是一样的，是一种FIFO（frist input frist output–先进先出）的结构。

入队：往队列头部写入一个数据的操作被称为入队
出队：将队列尾部数据删除（读取）的操作被称为出队
队满：当队列空间被写满，则当前队列已满，此时不再写入数据，则称该队列队满
队空：当队列里的还未被写入数据或者数据被全部删除（读取），此时不再删除（读取）数据，则称该队列队空

二、队列使用的优缺点

优点：队列可以更好的缓存数据，使数据按照入队的时间顺序一个个被删除（读取），还有一定的解耦的功能
缺点：队列的深度一般在创建队列的时候就已经确认，不能灵活的使用队列的深度

三、C语言代码的实现

1. 队列结构定义

#define QUEUE_DEEP_MAX 10 //定义队列深度为10
typedef struct 
{
    unsigned char front; // 前端地址
    unsigned char rear; // 尾端地址
    void* index[QUEUE_DEEP_MAX];
} QUEUE_T;
QUEUE_T queue;

2. 初始化队列数据

void queue_init(void)
{
    unsigned char i = 0;
    queue.front= 0;
    queue.rear= 0;
    for (i = 0; i < QUEUE_DEEP_MAX ; i++) {
        memset(&queue.index[i], 0, sizeof(void*));
    }
}

3. 队列队满判断

unsigned char queue_is_full(void)
{
    if (((queue.front + 1) % QUEUE_DEEP_MAX) == queue.rear) {
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }
}

4. 队列队空判断

unsigned char queue_is_empty(void)
{
    if (queue.rear == queue.front) {
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }
}

5. 入队操作

void queue_push(void* data)
{
    if (queue_is_full()) {
        return;
    }

	queue.index[queue.front] = data;
    queue.front= (queue.front+ 1) % QUEUE_DEEP_MAX;
}

6. 出队操作

//出队
unsigned char queue_pop(void* *data)
{
    if (queue_is_empty()) {
        return 0;
    }
	*data = queue.index[queue.rear];
    queue.rear = (queue.rear+ 1) % QUEUE_DEEP_MAX;
    return 1;
}

7. 例子

uint8_t data1[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
uint8_t data2[10] = {10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19};
int main(void){
    uint8_t* data;
    queue_init();
    queue_push((void *)data1);
    queue_push((void *)data2);
    queue_pop((void **)&data);
    for (uint8_t i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d ", (*data + i));
    }
    printf("rn");
    queue_pop((void **)&data);
    for (uint8_t i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d ", (*data + i));
    }
    return 0;
}

注意：由于链表里面只是存储了数据地址，所以外面传入的数据需要是全局变量或者malloc出来的地址（malloc出来的地址需要在push完之后将该地址free掉）

四、循环队列使用中的问题

在使用该方式去判断队满以及队空的时候会出现队列深度减少一个的情况，原因是因为我们在初始化队列的时候是queue的front = rear = 0的，故我们没法使用（front == rear）去判断队满，所以我们使用（((queue.front + 1) % QUEUE_DEEP_MAX) == queue.rear）去判断，这时候就会把最后一个地址空间给忽略了。
要想解决该问题，需要再引进一个标志位去判断队满，大家可以思考一下怎么引进标志位！

标志位解决队列最后一个空间不可被使用问题