数据结构(5)：循环队列——队列的顺序表示和实现

/* 语言：C++ 编译环境：Visual C++6.0 循环队列——队列的顺序表示和实现 */
#include <iostream>
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
// Status是函数返回值类型，其值是函数结果状态代码
typedef int Status;
// 自定义数据类型别名
typedef int QElemType;
using namespace std;

#define MAXQSIZE 100 // 队列可能达到的最大长度

// 队列的顺序存储结构
typedef struct
{
    QElemType *base;    // 存储空间的基地址
    int front;          // 头指针
    int rear;           // 尾指针
}SqQueue;

// 循环队列都初始化
Status InitQueue(SqQueue &Q)
{
    // 为队列分配一个最大容量为MAXQSIZE的数组空间
    Q.base = new QElemType[MAXQSIZE];   
    if(!Q.base) exit(OVERFLOW);         // 存储分配失败
    Q.front = Q.rear = 0;           // 头指针和尾指针置为零，队列为空
    return OK;
}

// 循环队列的长度
int QueueLength(SqQueue Q)
{   // 返回Q的元素个数，即队列的长度
    /* 对于非循环队列，尾指针和头指针都差值便是队列长度 对于循环队列，差值可能为负数，所以需要将差值加上 MAXQSIZE，然后与MAXQSIZE求余 */
    return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE;
}

// 循环队列的入列
Status EnQueue(SqQueue &Q, QElemType e)
{   // 插入元素e为Q的新的队尾元素
    // 尾指针在循环意义上加1后等于头指针，表明队满
    if((Q.rear+1)%MAXQSIZE == Q.front)
        return ERROR;
    Q.base[Q.rear] = e;             // 新元素插入队尾
    Q.rear = (Q.rear+1)%MAXQSIZE;   // 队尾指针+1
    return OK;
}

// 循环队列的出列
Status DeQueue(SqQueue &Q, QElemType &e)
{   // 删除Q的队头元素，用e返回其值
    if(Q.front == Q.rear) return ERROR; // 队空
    e = Q.base[Q.front];                // 保存队头元素
    Q.front = (Q.front+1)%MAXQSIZE;     // 队头指针加1

    cout<<e<<" was deleted."<<endl; // 可无视...
    return OK;
}

// 取循环队列都队头元素
QElemType GetHead(SqQueue Q)
{   // 返回Q的队头元素，不修改队头指针
    if(Q.front != Q.rear)       // 队列非空
        return Q.base[Q.front]; // 返回队头元素都值，队头指针不变
    return ERROR;
}

int main()
{
    SqQueue Q;
    // 列表菜单
    cout<<"1 InitQueue"<<endl;
    cout<<"2 QueueLength"<<endl;
    cout<<"3 EnQueue"<<endl;
    cout<<"4 DeQueue"<<endl;
    cout<<"5 GetHead"<<endl;

    int choice,e;
    while(1)
    {
        cout<<"Input a choice: ";
        cin>>choice;

        // 选择
        switch(choice)
        {
            case 1:
                InitQueue(Q);
                continue;
            case 2:
                cout<<"Length: "<<QueueLength(Q)<<endl;
                continue;
            case 3:
                EnQueue(Q,3);
                continue;
            case 4:
                DeQueue(Q,e);
                continue;
            case 5:
                cout<<"GetHead: "<<GetHead(Q)<<endl;
                continue;
            default:
                cout<<"End..."<<endl;
                break;
        }
        break;
    }
    return 0;
}