如何实现循环队列

生活中有很多队列的影子，比如打饭排队，买火车票排队问题等，可以说与时间相关的问题，一般都会涉及到队列问题；从生活中，可以抽象出队列的概念，队列就是一个能够实现“先进先出”的存储结构。队列分为链式队列和静态队列；静态队列一般用数组来实现，但此时的队列必须是循环队列，否则会造成巨大的内存浪费；链式队列是用链表来实现队列的。

#ifndef SQQUEUE_H_INCLUDED
#define SQQUEUE_H_INCLUDED /* 防止重复包含 */

//////////////////////////////////////////
//包含头文件
#include <stdlib.h>
#include "ds.h" // OK, Status 等定义

//数据元素的类型(缺省使用int型)
#ifndef ElemType
#define ElemType int
#define USE_DEFAULT_ELEMTYPE /* 使用缺省类型的标志 */
#endif //ElemType

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//循环队列的存储结构

#define MAXQSIZE 500/* 循环队列的最大容量 */
typedef struct {
  /* TODO (#1#): 这里完成循环队列的类型定义 */
  ElemType *base;
  int front;
  int rear;
  //....................................
} SqQueue;


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//循环队列的基本操作

//构造一个空队列Q
Status InitQueue(SqQueue &Q)
{
  /* TODO (#2#): 构造空队列 */
  Q.base=(ElemType*)malloc(MAXQSIZE *sizeof(ElemType));
  if(!Q.base)exit(OVERFLOW);
  QQ.front=Q.rear =0;
  return OK; //TODO: 替换这行代码,以下同
  //....................................
}

//销毁队列Q
// 前提：队列Q已存在
Status DestroyQueue(SqQueue &Q)
{
  /* TODO (#3#): 销毁队列 */
  free(Q.base);
  Q.base=NULL;
  Q.front=0;
  Q.rear=0;
  return OK;
  //....................................
}

//将队列Q清为空队列
// 前提：队列Q已存在
Status ClearQueue(SqQueue &Q)
{
  /* TODO (#4#): 清空队列 */
  Q.base=0;
  Q.rear=0;
  return OK;
  //....................................
}

//若队列Q为空，则返回TRUE，否则FALSE
// 前提：队列Q已存在
Status QueueEmpty(SqQueue Q)
{
  /* TODO (#5#): 判断队列是否为空 */
  if(Q.front==Q.rear)
    return OK;
  else
    return ERROR;
  //....................................
}

//返回队列Q的元素个数，即队列长度
// 前提：队列Q已存在
int QueueLength(SqQueue Q)
{
  /* TODO (#6#): 返回队列长度 */
  return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE;
  //....................................
}

//取队列Q头元素用e返回
// 前提：队列Q存在且非空
Status GetHead(SqQueue Q,ElemType &e)
{
  /* TODO (#7#): 取队头元素存入e */
  if(Q.rear==Q.front)
    return ERROR;
  e=Q.base[Q.front];
  //e=*(Q.base+Q.front);
  return OK;//返回操作状态(成功:OK,失败:ERROR)
  //....................................
}

//插入元素e作为队列Q的新的队尾元素
// 前提：队列Q存在且未满
Status EnQueue(SqQueue &Q, ElemType e)
{
  /* TODO (#8#): 元素e入队列 */
  if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front)
    return ERROR;
  //e=*(Q.base +Q.rear);
  Q.base[Q.rear]=e;
  Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;
  return OK;//返回操作状态(成功:OK,失败:ERROR)
  //....................................
}

//删除队列Q的队头元素，并用e返回
// 前提：队列Q存在且非空
Status DeQueue(SqQueue &Q, ElemType e)
{
  /* TODO (#9#): 出队列存入e */
  if(Q.front==Q.rear)
    return ERROR;
  //e=*(Q.base+Q.front);
  e=Q.base[Q.front];
  Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;
  return OK;//返回操作状态(成功:OK,失败:ERROR)
  //....................................
}

//////////////////////////////////////////


//TODO: 定义好 SqQueue 类型后使用 QueueView 函数
/****** //TODO: 删除此行以便使用QueueView()
#include <stdio.h>
//查看队列状态(调试用)
void QueueView(SqQueue Q)
{
  extern void PrintElem(ElemType e);//打印数据用
  int i=0;
  if(Q.front<0||Q.front>=MAXQSIZE||Q.rear<0||Q.rear>=MAXQSIZE){
    printf("队列未初始化\n");
    return ;
  }
  printf("---Queue View---\n");
  printf("front=%d , rear=%d\n", Q.front, Q.rear);
  if(Q.rear>=Q.front) {
    printf(".....  ......\n");
    for(i=Q.front; i<Q.rear; i++) {
      printf("%5d\t", i);
      PrintElem(Q.base[i]);
      printf("\n");
    }
    if(i<MAXQSIZE) printf(".....  ......\n");
  } else {
    for(i=0; i<Q.rear; i++) {
      printf("%5d\t", i);
      PrintElem(Q.base[i]);
      printf("\n");
    }
    printf(".....  ......\n");
    for(i=Q.front; i<MAXQSIZE; i++) {
      printf("%5d\t", i);
      PrintElem(Q.base[i]);
      printf("\n");
    }
  }
  printf("--- view end ---\n");
}
******/ //TODO: 删除此行以便使用QueueView()

//取消ElemType的默认定义，以免影响其它部分
#ifdef USE_DEFAULT_ELEMTYPE
#undef ElemType
#undef USE_EFAULT_ELEMTYPE
#endif

#endif //SQQUEUE_H_INCLUDED

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

//初始化系统


void Finalize(SqQueue &q);

////////////////////////////////////////////
//主程序
int main()
{
  SqQueue q; //循环队列
  int x;

  //系统初始化
  InitQueue(q);
  printf("数据元素进队列,以0结束");
  scanf("%d",&x);
  while(x!=0){
   EnQueue(q,x);
   scanf("%d",&x);
  }
  printf("\n队列元素的个数");

  printf("%d",QueueLength(q));


  printf("\n头元素是：");
  if(!QueueEmpty(q)){
   if(GetHead(q,x)==OK)
   printf("%d",x);
  }


  printf("\n出队列,先进先出");
   if( DeQueue(q,x)==OK)
     printf("%d",x);
  printf("\n此时的对头是：");
  if(!QueueEmpty(q)){
   if(GetHead(q,x)==OK)
   printf("%d\n",x);
  }

}

 

 

实现的效果：

以上所述就是本文的全部内容了，希望大家能够理解。