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如何实现循环队列

2020-01-26 15:01:18
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供稿:网友

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  ////////////////////////////////////////// //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;   ////////////////////////////////////////// //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。

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