数据机构 C语言实现队列（含代码详解 易懂）

/* 数学模型参照《大话数据结构》队列部分   !!!取余运算实现队列循环!!! */
#include
#include
#include
#include


#define OK 1 
#define ERROR 0
#define TURE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 队列最大的成员个数 即数组的长度 */


typedef int Status;
typedef int QElemType;


/* 循环队列的顺序存储结构 */ /* 结构体 作用 构成一个新的数据结构 */
typedef struct
{
QElemType data[MAXSIZE];
int front;/* 头指针 指向当前元素 而不是下一个 说是指针，其实就是数组下标 */
int rear; /* 尾指针 指向元素的下一个位置 这样可以与第几个的意思吻合 */
}SqQueue;


/* 初始化一个空的队列 */
Status InitQueue(SqQueue *Q)/* 改变 在主函数的 队列中元素的数值 故形参用指针 */
{
Q -> front = 0;
Q -> rear = 0;
return OK;
}


/* 将队列清空 */
Status ClearQueue(SqQueue *Q)
{
Q -> front = 0;
Q -> rear = 0;
return OK;
}


/* 判断队列是否为空 是则返回Ture */
Status QueueEmpty(SqQueue Q)/* 不改变 在主函数的 队列中元素的数值，仅copy该队列，对相关元素进行判断操作 */
{
if(Q.front == Q.rear)
return TURE;
else 
return FALSE;
}


/* 返回队列中元素的个数 */
Status QueueLength(SqQueue Q)
{
return ( (Q.rear - Q.front + MAXSIZE) % MAXSIZE );
}


/* 返回队首元素 */
Status FrontQueue(SqQueue Q,QElemType *e)/* *e 作用 中转队首元素的数值 */
{
if(Q.front == Q.rear)
return ERROR;
*e = Q.data[Q.front];/* 分清 是copy判断队列状态 还是中转or改变队列元素  前者形参正常结构类型 后者指针  */
return OK;
}


/* 返回队尾元素 */
Status RearQueue(SqQueue Q,QElemType *e)
{
if(Q.front == Q.rear)
return ERROR;
*e = Q.data[Q.rear-1];/* 假设队尾元素是a0 那么Q.rear实际指向a1 */
return OK;
}


/* 队列未满 队尾插入操作  插入一个元素 队尾指针+1 */
Status InsertQueue(SqQueue *Q,QElemType e)
{
if( (Q -> rear + 1) % MAXSIZE == Q -> front ) 
return ERROR;
Q -> data[Q -> rear] = e;
Q -> rear = (Q -> rear + 1) % MAXSIZE;/* 若到了数组最后 则转到头部 */
return OK;
}


/* 队列未空 队首删除操作 并返回删除的那个元素的数值  与插入类似，每删除一个，队首指针+1 */
Status DeleteQueue(SqQueue *Q,QElemType *e)
{
if( Q -> rear == Q -> front ) 
return ERROR;
*e = Q -> data[Q -> front];
Q -> front = (Q -> front + 1) % MAXSIZE;/* 若到了数组最后 则转到头部 */
return OK;
}


Status visit(QElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}


/* 遍历整个队列 从头到尾输出每一个元素的数值 */
Status TraverseQueue(SqQueue Q)
{
int j;
j = QueueEmpty(Q);
if( j == TURE)
printf("该队列为空队列\n");

int i = Q.front;
while(i != Q.rear)
{
visit(Q.data[i]);
i = (i+1) % MAXSIZE;
}
printf("\n");
return OK;
}


int main()
{
int a,b,Qlength;
SqQueue Q;
QElemType e,f;

/* 队列初始化 */
a = InitQueue(&Q);
if(a == OK)
printf("队列初始化成功\n");
else 
return ERROR;
/* 判断队列是否为空 */
a = QueueEmpty(Q);
if(a == TURE)
printf("队列为空\n");
else
return ERROR;


/* 通过插入构造新队列 */
int i;
printf("请输入你想插入的元素的个数:%d 队列长度为:%d 其中有一个元素存在且为空\n",MAXSIZE-1,MAXSIZE);
for(i = 1;i <= (MAXSIZE - 1);i++)
{
e = i;
InsertQueue(&Q,e);
}
/* 遍历新队列 */
TraverseQueue(Q);


/* 求取队列长度 */
Qlength = QueueLength(Q);
printf("队列长度为:%d\n",Qlength);


/* 返回队首元素 */
a = FrontQueue(Q,&e);
if(a == OK)
printf("返回队首元素操作成功\n");
else
return ERROR;
printf("队首元素:%d\n",e);


/* 返回队尾元素 */
a = RearQueue(Q,&e);
if(a == OK)
printf("返回队尾元素操作成功\n");
else
return ERROR;
printf("队尾元素:%d\n",e);

printf("是否执行接下来的删除操作?yes or no(yes 输入1  no 输入0)\n");
scanf("%d",&b);
switch(b)
{
case 0:break;
case 1:
/* 删除队首的两个元素 */
DeleteQueue(&Q,&e);
printf("第一次删除操作返回的队首元素:%d\n",e);
DeleteQueue(&Q,&f);
printf("第二次删除操作返回的队首元素:%d\n",f);
/* 遍历此时的队列 */
TraverseQueue(Q);
break;
}

ClearQueue(&Q);
a = QueueEmpty(Q);
if(a == TURE)
printf("队列为空\n");
else
return ERROR;

printf("\n 您已经完成队列的复习 :) \n");
return 0;
}