3.4.3 循环队列之静态存储空间（2）

在循环队列中，队尾指针可能小于队头指针。

入队指针时，队尾指针加一。

当队列满时，队尾指针等于对头指针，和队列空的条件是一样的。

为了区分队满与队空，在循环队列中，少用一个存储单元，也就是在最大存储空间为MAX_QSIZE的循环队列中，最多只能存放MAX_QSIZE-1个元素。这样，队列空的条件任为队尾指针等于对头指针，队列满的条件改为（队尾指针+1）对MAX_QSIZE求余等于对头指针。

 

                                                                                                                                

 /* c3-3.h 队列的顺序存储结构(循环队列) */
 #define MAX_QSIZE 5 /* 最大队列长度+1 */
 typedef struct
 {
   QElemType *base; /* 初始化的动态分配存储空间 */
   int front; /* 头指针，若队列不空，指向队列头元素 */
   int rear; /* 尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的下一个位置 */
 }SqQueue;

 

 

 /* bo3-3.c 循环队列(存储结构由c3-3.h定义)的基本操作(9个) */
 void InitQueue(SqQueue *Q)
 { /* 构造一个空队列Q */
   (*Q).base=(QElemType *)malloc(MAX_QSIZE*sizeof(QElemType));
   if(!(*Q).base) /* 存储分配失败 */
     exit(OVERFLOW);
   (*Q).front=(*Q).rear=0;
 }

                                                                                                                                       

 void DestroyQueue(SqQueue *Q)
 { /* 销毁队列Q，Q不再存在 */
   if((*Q).base)
     free((*Q).base);
   (*Q).base=NULL;
   (*Q).front=(*Q).rear=0;
 }

                                                                                                                        

 void ClearQueue(SqQueue *Q)
 { /* 将Q清为空队列 */
   (*Q).front=(*Q).rear=0;
 }

 Status QueueEmpty(SqQueue Q)
 { /* 若队列Q为空队列，则返回TRUE；否则返回FALSE */
   if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */
     return TRUE;
   else
     return FALSE;
 }

 int QueueLength(SqQueue Q)
 { /* 返回Q的元素个数，即队列的长度 */
   return(Q.rear-Q.front+MAX_QSIZE)%MAX_QSIZE;
 }

 Status GetHead(SqQueue Q,QElemType *e)
 { /* 若队列不空，则用e返回Q的队头元素，并返回OK；否则返回ERROR */
   if(Q.front==Q.rear) /* 队列空 */
     return ERROR;
   *e=Q.base[Q.front];
   return OK;
 }

 Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e)
 { /* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */
   if(((*Q).rear+1)%MAX_QSIZE==(*Q).front) /* 队列满 */     //逻辑上位置是相邻的，洗洗体会
     return ERROR;
   (*Q).base[(*Q).rear]=e;
   (*Q).rear=((*Q).rear+1)%MAX_QSIZE;
   return OK;
 }

                        

 Status DeQueue(SqQueue *Q,QElemType *e)
 { /* 若队列不空，则删除Q的队头元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */
   if((*Q).front==(*Q).rear) /* 队列空 */
     return ERROR;
   *e=(*Q).base[(*Q).front];
   (*Q).front=((*Q).front+1)%MAX_QSIZE;   //注意是加一，队列头的位置加1，细细体会。
   return OK;
 }

                                                                                                          

 void QueueTraverse(SqQueue Q,void(*vi)(QElemType))
 { /* 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi() */
   int i;
   i=Q.front;
   while(i!=Q.rear)
   {
     vi(Q.base[i]);
     i=(i+1)%MAX_QSIZE;
   }
   printf("\n");
 }

 

 

 /* main3-3.c 循环队列 检验bo3-3.c的主程序 */
 #include"c1.h"
 typedef int QElemType;
 #include"c3-3.h"
 #include"bo3-3.c"

 void print(QElemType i)
 {
   printf("%d ",i);
 }

 int main()
 {
   Status j;
   int i=0,l;
   QElemType d;
   SqQueue Q;
   InitQueue(&Q);
   printf("初始化队列后，队列空否？%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
   printf("请输入整型队列元素(不超过%d个),-1为提前结束符: ",MAX_QSIZE-1);
   do
   {
     scanf("%d",&d);
     if(d==-1)
       break;
     i++;
     EnQueue(&Q,d);
   }while(i<MAX_QSIZE-1);
   printf("队列长度为: %d\n",QueueLength(Q));
   printf("现在队列空否？%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
   printf("连续%d次由队头删除元素,队尾插入元素:\n",MAX_QSIZE);
   for(l=1;l<=MAX_QSIZE;l++)
   {
     DeQueue(&Q,&d);
     printf("删除的元素是%d,请输入待插入的元素: ",d);
     scanf("%d",&d);
     EnQueue(&Q,d);
   }
   l=QueueLength(Q);
   printf("现在队列中的元素为: \n");
   QueueTraverse(Q,print);
   printf("共向队尾插入了%d个元素\n",i+MAX_QSIZE);
   if(l-2>0)
     printf("现在由队头删除%d个元素:\n",l-2);
   while(QueueLength(Q)>2)
   {
     DeQueue(&Q,&d);
     printf("删除的元素值为%d\n",d);
   }
   j=GetHead(Q,&d);
   if(j)
     printf("现在队头元素为: %d\n",d);
   ClearQueue(&Q);
   printf("清空队列后, 队列空否？%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
   DestroyQueue(&Q);
 }