前言

扩展了解一下，实际中我们有时还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。
我们用一个OJ题来了解
设计循环队列：OJ设计循环队列

思考

首先我们要先搞清楚用哪一种方式实现更简单一些？
如果用数组，不好判断空和满的状态。

如果用链表，取尾元素比较麻烦。

这两种方法呢，我更倾向于数组实现。

实现

设置队列长度为 k

//MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
	MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
	obj->a = (QDataType*)malloc(sizeof(QDataType) * (k + 1));
	obj->front = 0;
	obj->back = 0;
	obj->k = k;
	return obj;

}

向循环队列插入一个元素

//enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {

	if ((obj->back + 1) % (obj->k + 1) == obj->front)
	{
		return false;
	}
	else
	{
		obj->a[obj->back] = value;
		obj->back = (obj->back + 1) % (obj->k + 1);
	}
	return true;
}

从循环队列中删除一个元素

//deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
	if (obj->front == obj->back)
	{
		return false;
	}

	obj->front = (obj->front + 1) % (obj->k + 1);
	return true;

}

从队首获取元素

//Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
	if (obj->front == obj->back)
	{
		return -1;
	}
	return obj->a[obj->front];

}

获取队尾元素

//Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
	if (obj->front == obj->back)
	{
		return -1;
	}
	return obj->a[(obj->back - 1 + obj->k + 1) % (obj->k + 1)];
}

检查循环队列是否为空

//isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
	return obj->front == obj->back;

}

检查循环队列是否已满

//isFull(): 检查循环队列是否已满。
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
	return (obj->back + 1) % (obj->k + 1) == obj->front;
}

释放

//释放
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
	free(obj->a);

	obj->front = 0;
	obj->back = 0;
	obj->k = 0;
	free(obj);
	obj = NULL;
}

完整代码

当学了C++后就不用先手撕队列在实现循环队列了，因为C++库里有。。

Queue.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>


typedef int QDataType;
typedef struct RRQueue{
	QDataType* a;
	int front;
	int back;
	int k;

} MyCircularQueue;

//MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k);
//enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value);
//deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj);
//Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj);
//Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj);
//isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
//isFull(): 检查循环队列是否已满。
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);
//释放
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj);

Queue.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"Queue.h"



//MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
	MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
	obj->a = (QDataType*)malloc(sizeof(QDataType) * (k + 1));
	obj->front = 0;
	obj->back = 0;
	obj->k = k;
	return obj;

}

//enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {

	if ((obj->back + 1) % (obj->k + 1) == obj->front)
	{
		return false;
	}
	else
	{
		obj->a[obj->back] = value;
		obj->back = (obj->back + 1) % (obj->k + 1);
	}
	return true;
}

//deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
	if (obj->front == obj->back)
	{
		return false;
	}

	obj->front = (obj->front + 1) % (obj->k + 1);
	return true;

}

//Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
	if (obj->front == obj->back)
	{
		return -1;
	}
	return obj->a[obj->front];

}

//Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
	if (obj->front == obj->back)
	{
		return -1;
	}
	return obj->a[(obj->back - 1 + obj->k + 1) % (obj->k + 1)];
}

//isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
	return obj->front == obj->back;

}

//isFull(): 检查循环队列是否已满。
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
	return (obj->back + 1) % (obj->k + 1) == obj->front;
}

//释放
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
	free(obj->a);

	obj->front = 0;
	obj->back = 0;
	obj->k = 0;
	free(obj);
	obj = NULL;
}