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5. 环形队列

比较例 12.3 “用深度优先搜索解迷宫问题”的栈操作和例 12.4 “用广度优先搜索解迷宫问题”的队列操作可以发现,栈操作的top指针在Push时增大而在Pop时减小,栈空间是可以重复利用的,而队列的headtail指针都在一直增大,虽然前面的元素已经出队了,但它所占的存储空间却不能重复利用。在例 12.4 “用广度优先搜索解迷宫问题”的解法中,出队的元素仍然有用,保存着走过的路径和每个点的前趋,但大多数程序并不是这样使用队列的,一般情况下出队的元素就不再有保存价值了,这些元素的存储空间应该回收利用,由此想到把队列改造成环形队列(Circular Queue):把queue数组想像成一个圈,headtail指针仍然是一直增大的,当指到数组末尾时就自动回到数组开头,就像两个人围着操场赛跑,沿着它们跑的方向看,从headtail之间是队列的有效元素,从tailhead之间是空的存储位置,如果head追上tail就表示队列空了,如果tail追上head就表示队列的存储空间满了。如下图所示:

图 12.5. 环形队列

环形队列

习题

1、现在把迷宫问题的要求改一下,只要求程序给出最后结论就可以了,回答“有路能到达终点”或者“没有路能到达终点”,而不需要把路径打印出来。请把例 12.4 “用广度优先搜索解迷宫问题”改用环形队列实现,然后试验一下解决这个问题至少需要分配多少个元素的队列空间。


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