使用动态数组调整循环队列的大小答案

【问题标题】：Resizing of the circular queue using dynamic array使用动态数组调整循环队列的大小
【发布时间】：2019-08-16 00:59:51
【问题描述】：

下面的代码我分析了很久，还是没有得到这个函数的一行，如下：

void ResizeQueue(struct DynArrayQueue* q) {
    int size = q->capacity;
    q->capactiy = q->capacity * 2;
    q->array = realloc(q->array, q->capacity);
    if (!q->array) {
        printf("Memory error");
        return;
    }

    // The doubt lines:
    if (q->front > q->rear) {
        for (int i = 0; i < q->front; i++) {
            q->array[i + size] = q->array[i];
        }
        q->rear = q->rear + size;
    }
}

我对上面这段代码的疑问是，在这个循环队列的动态数组实现中，在什么时候，前面变得比后面更大？

【问题讨论】：

标签： c arrays queue dynamic-arrays

【解决方案1】：

原因是因为它是一个循环缓冲区。假设一个缓冲区长度为8，这里有两个场景A和B，其中4个数据项在缓冲区中，-表示无关数据，d表示缓冲数据：

index   0   1   2   3   4   5   6   7

A data  -   d   d   d   d   -   -   -
          begin        end

B data  d   d   -   -   -   -   d   d
           end                begin

所以因为 - 根据循环缓冲区的定义 - 数据回绕，头部可能低于尾部，或者尾部可能低于头部。

看看当缓冲区 B 的长度加倍时会发生什么

index   0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11  12  13  14  15
B data  d   d   -   -   -   -   d   d   -   -   -   -   -   -   -   -
           end                begin

现在应该很清楚为什么需要移动数据，如下所示：

index   0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11  12  13  14  15
B data  d   d   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   d   d
           end                                                begin

相应调整指针或索引。

或者，可以将数据调整为如下所示：

index   0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11  12  13  14  15
B data  -   -   -   -   -   -   d   d   d   d   -   -   -   -   -   -
                              begin        end

【讨论】：

解释得很好，明白了，非常感谢！
我认为您的最后一张图不正确 - 代码将“begin = front”保留在 6 处，并将数据从 0..5 移动到 8..13
@AShelly 答案的最后一行说“相应调整了指针或索引。”
好的，但是在 OP 的代码中，移动循环是 for(int i = 0 ; i<q->front ; i++) - 第一部分，而不是 for (i=q-<front;i<size;i++)，它将移动第二部分。我想一个有效的实现会选择这两者中的任何一个范围更小
@AShelly 编辑现在显示缓冲区的相同部分作为 OP 的代码移动：有两种方法可以调整它。

【解决方案2】：

所以“前面”是读指针，下一个要读的东西。 “后”是写指针，最后插入的东西。

任何时候循环队列中插入的元素超过capacity，rear 会绕到开头，front > rear 变为真。这种机制使它成为一个循环缓冲区。

如果在此之后调用此调整大小代码，它会将front 读取指针之前的所有内容复制到最后的新空间中，并更新rear 以指向该空间。

（我认为如果它只复制元素到rear 也是正确的。正如所写的那样，它正在复制陈旧的元素。）

【讨论】：