1. 順序隊列的假溢出&循環(huán)隊列的概念

我們已經(jīng)明白了隊列這種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對于順序隊列而言，其存在已經(jīng)足夠解決大多時候的設(shè)計問題了，但是其依舊存在一些缺陷和不足，因為我們的入隊和出隊操作均是直接在其后面進行結(jié)點的鏈接和刪除，這就造成其使用空間不斷向出隊的那一邊偏移，產(chǎn)生假溢出。

什么是假溢出？打一個比方：

（示例順序隊列）

回顧一下隊列的性質(zhì)，首先我們有一個順序隊列，這個隊列的大小為5，其已經(jīng)包含了四個元素data1,data2,data3,data4,接著，我們對這個隊列進行出隊操作，出隊2個元素，隊列就變成了這個樣子：

目前看起來沒有問題，那么我們接著再進行入隊操作，我們?nèi)腙?個元素，分別是data5和data6，此時我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題了，尾指針移動到我們可以進行隊列操作的范圍之外去了，我們稱呼作為隊列用的存儲區(qū)還沒有滿,但隊列卻發(fā)生了溢出,我們把這種現(xiàn)象稱為"假溢出"。

（出隊產(chǎn)生假溢出）

可能這個時候會產(chǎn)生一個疑問，我們學(xué)習(xí)的隊列不是使用鏈表實現(xiàn)的動態(tài)隊列么？沒有空間的時候會開辟空間，這難道還會產(chǎn)生假溢出么？

是的的確，當進行動態(tài)創(chuàng)建隊列的時候，也只不過是向后繼續(xù)不斷的申請內(nèi)存空間，即時前面出隊操作釋放掉了前面的空間，但是指針依舊會向后進行移動，直到達到系統(tǒng)預(yù)留給程序的內(nèi)存上界被強行終止，這對于極為頻繁的隊列操作和程序而言是致命的，這時候，就需要對我們的隊列進行優(yōu)化，使用更為優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)——循環(huán)隊列。

循環(huán)隊列的思維非常簡單，就是給定我們隊列的大小范圍，在原有隊列的基礎(chǔ)上，只要隊列的后方滿了，就從這個隊列的前面開始進行插入，以達到重復(fù)利用空間的效果，由于循環(huán)隊列的設(shè)計思維更像一個環(huán)，因此常使用一個環(huán)圖來表示，但注意其不是一個真正的環(huán)，循環(huán)隊列依舊是單線性的。

2. 循環(huán)隊列的結(jié)構(gòu)設(shè)計

由于循環(huán)對列給定了數(shù)據(jù)范圍的大小，則不需要使用鏈式的動態(tài)創(chuàng)建方法了（如果依舊使用鏈式存儲，會無法確定何時再回到隊頭進行插入操作），因此我們采用模擬的方法，如圖所示：

其中，data表示一個數(shù)據(jù)域，int為類型，其可以修改為任意自定義的類型，比如說簡單的char,float類型等等，也可以是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體類型，我們使用maxsize表示循環(huán)隊列的最大容納量，其表示隊列的全部可操作空間。

rear代表尾指針，入隊時移動。

front代表頭指針，出隊時移動。

其代碼可以表示為

#define maxsize 10      //表示循環(huán)隊列的最大容量
 
//循環(huán)隊列的結(jié)構(gòu)設(shè)計
typedef struct cir_queue{
    int data[maxsize];
    int rear;
    int front;
}cir_queue;