数据结构之循环队列基本操作(c语言）

 队列：
队列是一种先进先出(First In First Out)的线性表。它只允许在表的一端进行插入，在另一端删除元素。

允许插入的一端成为队尾，允许删除的一端成为队头

循环队列的顺序表示和实现：

队列有顺序表示和链式表示两种方式，我们此处用顺序表示

队列的顺序存储结构：

#define MAXSIZE 10
typedef struct{
     ElemType *base; //存储空间基地址(数组首地址）
     int  front; //队头
     int  rear; //队尾
}SqQueue;

在初始化创建空队列时，令front=rear=0（图a)，每当插入新的元素时，队尾指针rear增1，每当删除队列头元素时，头指针front增1

当前队列分配的空间为5，当队列处于图（d）状态时不可再继续插入新元素，否则将会出现溢出现象，

即因为数组越界，可是此时队列并占未满，所以这种现象称为"假溢出"。

解决办法：

将顺序队列变为一个循环队列

头尾指针以及队列元素之间的关系不变，只是在队列中头 尾指针“依环增1”的操作可用“模”运算来实现，通过取模，头指针和尾指针就可以在顺序表以头尾衔接的方式“循环”移动

但循环队列不能以头指针，尾指针的值是否相等来判断队列空间是 "满" 还是 "空".

解决办法：

      少用一个元素空间，及队列空间大小为m时，有m-1个元素就认为是满队。这样判断队空的条件不变，即当头尾指针的值相同时，则认为队空。

     而当尾指针在循环意义上加1后等于头指针，则认为队满。

     因此在循环队列中队空队满的条件是：

          队空：Q.front==Q.rear

          队满：(Q.rear+1)%MAXSIZE==Q.front

操作完整代码：

/*循环队列 基本操作：初始化、取队头元素、取队尾元素、判断队空、判断队满、入队、出队、求队列长度*/ 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define OK    1
#define ERROR 0
#define LENGTH 10 
typedef int ElemType;
typedef int Status;

typedef struct SqQueue{
	ElemType *base; //初始化时动态分配存储空间 
	int  front;
	int  rear;
}SqQueue;

/*Function:循环队列初始化*/ 
Status Init_SqQueue(SqQueue *q){
	q->base=(ElemType *)malloc(LENGTH*sizeof(ElemType));//分配空间 
	if(!q->base){
		return ERROR; 
	}
	q->front=q->rear;
	printf("对初始化成功！\n");
	return OK;
}
/*Function:求循环队列长度*/
int QueueLength(SqQueue q){
	return (q.rear-q.front+LENGTH)%LENGTH;
} 
/*FUnction:入队*/
Status EnQueue(SqQueue *q){
	ElemType e;
	if((q->rear+1)%LENGTH==q->front){
		return ERROR;
	}
	printf("请输入入队元素：\n");
	scanf("%d",&e);
	q->base[q->rear]=e;
	q->rear=(q->rear + 1) % LENGTH; //队尾指针加1
	printf("入队成功 \n");
	return OK;
} 
/*function:出队*/
Status OutQueue(SqQueue *q){
	if(q->front==q->rear){
		return ERROR;
	}
	printf("%d出队\n",q->base[q->front]);
	q->front++;
	return OK;
}
/*Function:取队头元素*/
ElemType getQueueFront(SqQueue q){
	if(q.front!=q.rear){   //非空 
	return q.base[q.front];
    }
}
/*Function:取队尾元素*/
ElemType getQueueRear(SqQueue q){
	if(q.front!=q.rear){
		q.rear--;
		return q.base[q.rear];
	}
} 
/*Function:判断队是否为空 */
Status isEmpty(SqQueue q){
	if(q.front==q.rear){//为空 
		return OK;
	}else{
		return ERROR;
	}
}
/*Function:判断队是否已满 */
Status isFull(SqQueue q){
	if((q.rear+1)%LENGTH==q.front){//已满 
		return OK;
	}else{
		return ERROR;
	}
}
void main(){
   SqQueue s;
   ElemType e;
   Init_SqQueue(&s);
   EnQueue(&s);
   EnQueue(&s);
   EnQueue(&s);
   OutQueue(&s);
   e=getQueueFront(s);
   printf("队头元素为：%d\n",e);
   e=getQueueRear(s); 
   printf("队尾元素为：%d\n",e);
   if(isEmpty(s)){
   	printf("队为空!\n");
   }else{
   	printf("队非空！\n");
   }
}

执行结果：