队列：
含义：是一种先入先出（FIFO）的数据结构。
当我们把数据一个一个放入队列中。当我们需要用到这些数据时，每次都从队列的头部取出第一个数据进行处理。就像排队进场一样，先排队的人先进场。
结构如下图所示
环形队列：
含义：它是在写程序时候一种队列的特殊表达方式，把队列数据组中的最后一个元素和第一个元素相连构成环，所以称为环形队列。
优点：环形队列在C/C++编程中首元素出队后不需要把队列所有元素向前移动，而取代把把队首指针向后移动，由于其环形结构，在插入元素后队尾指针会循环到队首原来的位置。相对普通队列的出队操作减少了大量的运算量。
C语言
程序清单：
本例中包含三个文件：
（插入图片）
Queue.h:
#ifndef _QUEUE_H
#define _QUEUE_H
typedef unsigned char uint8_t;
typedef int Elem; typedef struct circlequeue
{
int iLength;
int iSize;
int iHead;
int iTail;
Elem *Datas;
}Queue; uint8_t Queue_Init(Queue* queue,int size);
uint8_t Queue_Delete(Queue *queue);
uint8_t isQueueEmpty(Queue *queue);
uint8_t isQueueFull(Queue *queue);
int Queue_size(Queue *queue);
uint8_t Queue_push(Queue *queue,Elem data);
Elem Queue_front(Queue *queue);
Elem Queue_back(Queue *queue);
uint8_t Queue_pop(Queue *queue);
void Queue_printf(Queue *queue); #endif
Queue.c:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "Queue.h" /*******************************************************/
/*******************************************************/
/**********************创建队列*************************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
uint8_t Queue_Init(Queue* queue,int size)
{
queue->iSize = size;
queue->iLength = ;
queue->iTail=;
queue->iHead=;
queue->Datas = (Elem *)malloc(size*sizeof(Elem));
return ;
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/**********************删除队列*************************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
uint8_t Queue_Delete(Queue *queue)
{
free(queue->Datas);
return ;
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/*********************队头队尾操作**********************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
static void QueueTailAdd(Queue *queue)
{
queue->iTail++;
queue->iTail = queue->iTail % queue->iSize;
}
static void QueueHeadAdd(Queue *queue)
{
queue->iHead ++;
queue->iHead = queue->iHead % queue->iSize;
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/***********************队列判空************************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
uint8_t isQueueEmpty(Queue *queue)
{
if(queue->iLength == )
{
return ;
}
return ;
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/***********************队列判满************************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
uint8_t isQueueFull(Queue *queue)
{
if(queue->iLength>=queue->iSize)
{
return ;
}
return ;
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/*******************返回队列现有长度********************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
int Queue_size(Queue *queue)
{
return queue->iLength;
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/********************往队尾放入元素*********************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
uint8_t Queue_push(Queue *queue,Elem data)
{
if(isQueueFull(queue))
{
return ;
} queue->Datas[queue->iTail] = data;
QueueTailAdd(queue);
queue->iLength++;
return ;
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/************获取队头第一个元素（不删除）***************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
Elem Queue_front(Queue *queue)
{
if(isQueueEmpty(queue))
{
return ;
} return queue->Datas[queue->iHead];
}
Elem Queue_back(Queue *queue)
{
if(isQueueEmpty (queue))
{
return ;
}
return queue->Datas[queue->iTail];
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/******************删除队列第一个元素*******************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
uint8_t Queue_pop(Queue *queue)
{
if(isQueueEmpty(queue))
{
return ;//queue empty
} QueueHeadAdd(queue);
queue->iLength--;
return ;
}
/*******************************************************/
/*******************************************************/
/*****************打印队列中的全部元素******************/
/*******************************************************/
/*******************************************************/
void Queue_printf(Queue *queue)
{
int i;
int temp = queue->iHead;
printf("queue datas:\r\n");
for(i=;i<queue->iLength;i++)
{
printf("%d ",queue->Datas[temp++%queue->iSize]);
}
printf("\r\n");
}
main.c(用于测试):
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "Queue.h" int main(void)
{
int i;
//queue(stack)
Queue queue2[];
//queue(heap)
Queue *queue = (Queue*)malloc(sizeof(Queue)*);
//Queue Init
Queue_Init(queue,);
Queue_Init(queue2,); //queue1
printf("insert datas:(0-19)\r\n");
for(i=;i<;i++)
{
Queue_push(queue,i);
} Queue_printf(queue); printf("delete datas(first 10):\r\n");
for(i=;i<;i++)
{
Queue_pop(queue);
} Queue_printf(queue); printf("first data:%d\r\n",Queue_front(queue)); printf("queuesize = %d\r\n",Queue_size(queue)); //queue2
printf("\r\n");
printf("insert datas to queue2:(0-190,10interval)\r\n");
for(i=;i<;i++)
{
Queue_push(queue2,i*);
} Queue_printf(queue2); printf("delete datas(first 10):\r\n");
for(i=;i<;i++)
{
Queue_pop(queue2);
} Queue_printf(queue2); //delete queue
printf("\r\n");
printf("queue1 delete\r\n");
Queue_Delete(queue);
free(queue);
queue=; printf("queue2 delete\r\n");
Queue_Delete(queue2); system("pause");
return ;
}
测试结果：
函数详解：
环形队列结构体：
在循环队列中，有以下参数
必要参数：
数据 *Datas;
对尾索引 iTail;
队头索引 iHead;
可选参数：
队列总大小 iSize;//队列最大存放量，防止不当操作造成堆栈溢出
队列现在的长度 iLength;//储存现在的长度减少运算量（不定义此参数可以通过队头队尾索引差值计算长度）
typedef struct circlequeue
{
int iLength;
int iSize;
int iHead;
int iTail;
Elem *Datas;
}Queue;
创建队列：
- 设置队列的最大长度；
把队列中的其他参数清零；
为队列的数据区域申请内存；
uint8_t Queue_Init(Queue* queue,int size)
{
queue->iSize = size;
queue->iLength = ;
queue->iTail=;
queue->iHead=;
queue->Datas = (Elem *)malloc(size*sizeof(Elem));
return ;
}
入队操作：
- 判断队列是否已满，满则无法插入，返回0插入失败；
往队尾插入数据
队尾索引增加
队列长度增加
uint8_t Queue_push(Queue *queue,Elem data)
{
if(isQueueFull(queue))
{
return ;
} queue->Datas[queue->iTail] = data;
QueueTailAdd(queue);
queue->iLength++;
return ;
}
出队操作（分为两部分）
出队细分一、获取队头元素但不删除
- 判断队列是否为空，空则获取失败返回0；
返回队列中队头索引指向元素
Elem Queue_front(Queue *queue)
{
if(isQueueEmpty(queue))
{
return ;
} return queue->Datas[queue->iHead];
}
出队细分二、删除队头的元素但不返回其值
- 判断队列是否为空，空则删除失败；
增加队头索引；
减少队列长度；
uint8_t Queue_pop(Queue *queue)
{
if(isQueueEmpty(queue))
{
return ;//queue empty
} QueueHeadAdd(queue);
queue->iLength--;
return ;
}
打印队列中的元素、
创建一个temp等于队头索引，后边打印中使用；
循环打印iLength（队列长度）个数据；
从队头(temp)指向的元素开始打印，每打印一个数据后temp++（指向下一个元素），（特别说明：temp%queue->iSize取余数，当temp索引超过最大长度时自动返回数组头开始打印，temp++%queue->iSize相当于两步1、temp%queue->iSize 2、temp++）
void Queue_printf(Queue *queue)
{
int i;
int temp = queue->iHead;
printf("queue datas:\r\n");
for(i=;i<queue->iLength;i++)
{
printf("%d ",queue->Datas[temp++%queue->iSize]);
}
printf("\r\n");
}
C++语言
C++中思路和C基本类似，这里就不在赘述。上程序：
程序清单：
本部分包含三个文件：
（此处插入图）
![【BZOJ 2006】2006: [NOI2010]超级钢琴（RMQ+优先队列）](https://www.kunjuke.com/file/css/thumb/9.jpg/280-180.jpg)
