如何用C语言通过记录最后操作判断循环队列的空满状态

要搞定这个判断逻辑，核心思路就是给你的队列结构体加个「状态标记」，专门记录上一次执行的是入队还是出队操作。咱们一步一步来改：

第一步：扩展队列结构体 #

首先，定义一个枚举类型表示操作类型，然后给QueueType加一个成员变量存这个状态（假设你的element是int，可根据实际需求修改）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int element;
#define cQ_SIZE 5

// 定义操作类型枚举，区分初始、入队、出队状态
typedef enum {
    OP_INIT,    // 队列初始化状态
    OP_ENQUEUE, // 最后一次操作是入队
    OP_DEQUEUE  // 最后一次操作是出队
} OperationType;

// 扩展后的循环队列结构体
typedef struct {
    int front;
    int rear;
    element queue[cQ_SIZE];
    OperationType last_op; // 新增：记录最后一次操作类型
} QueueType;

第二步：初始化队列 #

别忘了初始化时把last_op设为OP_INIT，这是初始状态的特殊情况：

// 初始化循环队列
void initQueue(QueueType *cQ) {
    cQ->front = cQ->rear = 0;
    cQ->last_op = OP_INIT;
}

第三步：实现空满判断函数 #

现在就能结合last_op和首尾指针的关系，精准判断空满了：

int isEmpty_lastOP(QueueType *cQ) {
    // 两种场景判定为空：
    // 1. 初始状态下首尾指针重合
    // 2. 最后一次是出队操作，且首尾指针重合
    if ((cQ->last_op == OP_INIT && cQ->front == cQ->rear) || 
        (cQ->last_op == OP_DEQUEUE && cQ->front == cQ->rear)) {
        printf("Circular Queue is empty! ");
        return 1;
    }
    return 0;
}

int isFull_lastOP(QueueType *cQ) {
    // 只有一种场景判定为满：
    // 最后一次是入队操作，且首尾指针重合（初始状态重合不算满）
    if (cQ->last_op == OP_ENQUEUE && cQ->front == cQ->rear) {
        printf("Circular Queue is full! ");
        return 1;
    }
    return 0;
}

第四步：修改入队出队函数，更新操作标记 #

每次执行入队或出队后，必须同步更新last_op的状态：

void enQueue_lastOP(QueueType *cQ, element item) {
    if (isFull_lastOP(cQ)) {
        printf("Enqueue failed: queue is full\n");
        return;
    }
    cQ->rear = (cQ->rear + 1) % cQ_SIZE;
    cQ->queue[cQ->rear] = item;
    // 标记最后一次操作为入队
    cQ->last_op = OP_ENQUEUE;
}

element deQueue_lastOP(QueueType *cQ) {
    if (isEmpty_lastOP(cQ)) {
        printf("Dequeue failed: queue is empty\n");
        exit(1);
    }
    cQ->front = (cQ->front + 1) % cQ_SIZE;
    // 标记最后一次操作为出队
    cQ->last_op = OP_DEQUEUE;
    return cQ->queue[cQ->front];
}

逻辑梳理 #

当front == rear时，结合最后一次操作就能准确区分空和满：

• 如果上一次是出队：说明是出队后首尾重合，队列已空
• 如果上一次是入队：说明是入队后首尾重合，队列已满
• 初始状态下首尾重合，属于队列空的情况

这样就完美实现了书中提到的第二种判断方法啦。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HJP DT