[C언어 소스] 원형 큐, 버퍼크기 고정

안녕하세요. 언제나 휴일입니다.

이번에는 버퍼크기가 고정인 원형 큐의 소스 코드입니다.

큐는 자료를 한쪽으로 보관하고 다른쪽에서 꺼내는 FIFO(First In First Out) 방식의 자료구조입니다. 큐에 자료를 보관하는 연산을 PUT 혹은 ENQUEUE라 말하고 꺼내는 연산을 GET 혹은 DEQUEUE라고 말합니다. 그리고 보관할 위치 정보를 rear, 꺼낼 위치 정보를 front라고 말해요.

원형 큐에서는 rear와 front를 다음 위치로 이동할 때 index = (index+1)%QSIZE 로 이동합니다.

알고리즘

PUT 연산
IF Queue Is full (꽉차면)
    Overflow (버퍼오버플로우)
Else (꽉차지않을때)

    Buffer[rear] = data (버퍼의 rear 위치에 data 보관)
    rear=NEXT(rear) (rear 위치이동)

GET 연산
IF Queue is empty Then (비었으면)
    Underflow (버퍼언더플로우)
Else
    data = Buffer[front] (버퍼의 front 위치의값을데이터에설정)
    fornt = NEXT(front)  (rear 위치이동)

원형 큐 실행화면
원형 큐 실행 화면

소스 코드

//원형 큐 - 버퍼크기 고정, 정수 보관
#include <stdio.h>

#define QUEUE_SIZE  10
#define NEXT(index)   ((index+1)%QUEUE_SIZE)  //원형 큐에서 인덱스를 변경하는 매크로 함수

typedef struct Queue //Queue 구조체 정의
{
    int buf[QUEUE_SIZE];//저장소
    int front; //꺼낼 인덱스(가장 오래전에 보관한 데이터가 있는 인덱스)
    int rear;//보관할 인덱스
}Queue;

void InitQueue(Queue *queue);//큐 초기화
int IsFull(Queue *queue); //큐가 꽉 찼는지 확인
int IsEmpty(Queue *queue); //큐가 비었는지 확인
void Enqueue(Queue *queue, int data); //큐에 보관
int Dequeue(Queue *queue); //큐에서 꺼냄

int main(void)
{
    int i;
    Queue queue;

    InitQueue(&queue);//큐 초기화
    for (i = 1; i <= 5; i++)//1~5까지 큐에 보관
    {
        Enqueue(&queue, i);
    }
    while (!IsEmpty(&queue))//큐가 비어있지 않다면 반복
    {
        printf("%d ", Dequeue(&queue));//큐에서 꺼내온 값 출력
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

void InitQueue(Queue *queue)
{
    queue->front = queue->rear = 0; //front와 rear를 0으로 설정
}
int IsFull(Queue *queue)
{
    //원형 큐에서 꽉 찼는지 비었는지 체크할 수 있게 rear 다음 공간은 빈 상태를 유지합니다.
    return NEXT(queue->rear) == queue->front;//다음 rear가 front와 같으면 꽉 찬 상태
}
int IsEmpty(Queue *queue)
{
    return queue->front == queue->rear;    //front와 rear가 같으면 빈 상태
}
void Enqueue(Queue *queue, int data)
{
    if (IsFull(queue))//큐가 꽉 찼을 때
    {
        printf("큐가 꽉 찼음\n");
        return;
    }
    queue->buf[queue->rear] = data;//rear 인덱스에 데이터 보관
    queue->rear = NEXT(queue->rear); //rear를 다음 위치로 설정
}
int Dequeue(Queue *queue)
{
    int re = 0;
    if (IsEmpty(queue))//큐가 비었을 때
    {
        printf("큐가 비었음\n");
        return re;
    }
    re = queue->buf[queue->front];//front 인덱스에 보관한 값을 re에 설정
    queue->front = NEXT(queue->front);//front를 다음 위치로 설정
    return re;
}

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