本文主要介紹了C語言循環隊列的實現,對于數據結構與算法的研究有所幫助,需要的朋友可以參考下

生活中有很多隊列的影子，比如打飯排隊，買火車票排隊問題等，可以說與時間相關的問題，一般都會涉及到隊列問題;從生活中，可以抽象出隊列的概念，隊列就是一個能夠實現“先進先出”的存儲結構。隊列分為鏈式隊列和靜態隊列;靜態隊列一般用數組來實現，但此時的隊列必須是循環隊列，否則會造成巨大的內存浪費;鏈式隊列是用鏈表來實現隊列的。

1. #ifndef SQQUEUE_H_INCLUDED  
2. #define SQQUEUE_H_INCLUDED /* 防止重復包含 */  
3.  
4. //////////////////////////////////////////  
5. //包含頭文件  
6. #include <stdlib.h>  
7. #include "ds.h" // OK, Status 等定義  
8.  
9. //數據元素的類型(缺省使用int型)  
10. #ifndef ElemType  
11. #define ElemType int  
12. #define USE_DEFAULT_ELEMTYPE /* 使用缺省類型的標志 */  
13. #endif //ElemType  
14.  
15. //////////////////////////////////////////  
16. //循環隊列的存儲結構  
17.  
18. #define MAXQSIZE 500/* 循環隊列的最大容量 */  
19. typedef struct {  
20. /* TODO (#1#): 這里完成循環隊列的類型定義 */ 
21. ElemType *base;  
22. int front;  
23. int rear;  
24. //....................................  
25. } SqQueue;  
26.  
27.  
28. //////////////////////////////////////////  
29. //循環隊列的基本操作  
30.  
31. //構造一個空隊列Q  
32. Status InitQueue(SqQueue &Q)  
33. {  
34. /* TODO (#2#): 構造空隊列 */ 
35. Q.base=(ElemType*)malloc(MAXQSIZE *sizeof(ElemType));  
36. if(!Q.base)exit(OVERFLOW);  
37. QQ.front=Q.rear =0;  
38. return OK; //TODO: 替換這行代碼,以下同  
39. //....................................  
40. }  
41.  
42. //銷毀隊列Q  
43. // 前提：隊列Q已存在  
44. Status DestroyQueue(SqQueue &Q)  
45. {  
46. /* TODO (#3#): 銷毀隊列 */ 
47. free(Q.base);  
48. Q.base=NULL;  
49. Q.front=0;  
50. Q.rear=0;  
51. return OK;  
52. //....................................  
53. }  
54.  
55. //將隊列Q清為空隊列  
56. // 前提：隊列Q已存在  
57. Status ClearQueue(SqQueue &Q)  
58. {  
59. /* TODO (#4#): 清空隊列 */ 
60. Q.base=0;  
61. Q.rear=0;  
62. return OK;  
63. //....................................  
64. }  
65.  
66. //若隊列Q為空，則返回TRUE，否則FALSE  
67. // 前提：隊列Q已存在  
68. Status QueueEmpty(SqQueue Q)  
69. {  
70. /* TODO (#5#): 判斷隊列是否為空 */ 
71. if(Q.front==Q.rear)  
72. return OK;  
73. else 
74. return ERROR;  
75. //....................................  
76. }  
77.  
78. //返回隊列Q的元素個數，即隊列長度  
79. // 前提：隊列Q已存在  
80. int QueueLength(SqQueue Q)  
81. {  
82. /* TODO (#6#): 返回隊列長度 */ 
83. return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE;  
84. //....................................  
85. }  
86.  
87. //取隊列Q頭元素用e返回  
88. // 前提：隊列Q存在且非空  
89. Status GetHead(SqQueue Q,ElemType &e)  
90. {  
91. /* TODO (#7#): 取隊頭元素存入e */ 
92. if(Q.rear==Q.front)  
93. return ERROR;  
94. e=Q.base[Q.front];  
95. //e=*(Q.base+Q.front);  
96. return OK;//返回操作狀態(成功:OK,失敗:ERROR)  
97. //....................................  
98. }  
99.  
100. //插入元素e作為隊列Q的新的隊尾元素  
101. // 前提：隊列Q存在且未滿  
102. Status EnQueue(SqQueue &Q, ElemType e)  
103. {  
104. /* TODO (#8#): 元素e入隊列 */ 
105. if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front)  
106. return ERROR;  
107. //e=*(Q.base +Q.rear);  
108. Q.base[Q.rear]=e;  
109. Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;  
110. return OK;//返回操作狀態(成功:OK,失敗:ERROR)  
111. //....................................  
112. }  
113.  
114. //刪除隊列Q的隊頭元素，并用e返回  
115. // 前提：隊列Q存在且非空  
116. Status DeQueue(SqQueue &Q, ElemType e)  
117. {  
118. /* TODO (#9#): 出隊列存入e */ 
119. if(Q.front==Q.rear)  
120. return ERROR;  
121. //e=*(Q.base+Q.front);  
122. e=Q.base[Q.front];  
123. Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;  
124. return OK;//返回操作狀態(成功:OK,失敗:ERROR)  
125. //....................................  
126. }  
127.  
128. //////////////////////////////////////////  
129.  
130.  
131. //TODO: 定義好 SqQueue 類型后使用 QueueView 函數  
132. /****** //TODO: 刪除此行以便使用QueueView()  
133. #include <stdio.h>  
134. //查看隊列狀態(調試用)  
135. void QueueView(SqQueue Q)  
136. {  
137. extern void PrintElem(ElemType e);//打印數據用  
138. int i=0;  
139. if(Q.front<0||Q.front>=MAXQSIZE||Q.rear<0||Q.rear>=MAXQSIZE){  
140. printf("隊列未初始化/n");  
141. return ;  
142. }  
143. printf("---Queue View---/n");  
144. printf("front=%d , rear=%d/n", Q.front, Q.rear);  
145. if(Q.rear>=Q.front) {  
146. printf("..... ....../n");  
147. for(i=Q.front; i<Q.rear; i++) {  
148. printf("%5d/t", i);  
149. PrintElem(Q.base[i]);  
150. printf("/n");  
151. }  
152. if(i<MAXQSIZE) printf("..... ....../n");  
153. } else {  
154. for(i=0; i<Q.rear; i++) {  
155. printf("%5d/t", i);  
156. PrintElem(Q.base[i]);  
157. printf("/n");  
158. }  
159. printf("..... ....../n");  
160. for(i=Q.front; i<MAXQSIZE; i++) {  
161. printf("%5d/t", i);  
162. PrintElem(Q.base[i]);  
163. printf("/n");  
164. }  
165. }  
166. printf("--- view end ---/n");  
167. }  
168. ******/ //TODO: 刪除此行以便使用QueueView()  
169.  
170. //取消ElemType的默認定義，以免影響其它部分  
171. #ifdef USE_DEFAULT_ELEMTYPE  
172. #undef ElemType  
173. #undef USE_EFAULT_ELEMTYPE  
174. #endif  
175.  
176. #endif //SQQUEUE_H_INCLUDED  
177.  
178. #include <stdio.h>  
179. #include <stdlib.h>  
180. #include "sqqueue.h"  
181.  
182. //初始化系統  
183.  
184.  
185. void Finalize(SqQueue &q);  
186.  
187. ////////////////////////////////////////////  
188. //主程序  
189. int main()  
190. {  
191. SqQueue q; //循環隊列  
192. int x;  
193.  
194. //系統初始化  
195. InitQueue(q);  
196. printf("數據元素進隊列,以0結束");  
197. scanf("%d",&x);  
198. while(x!=0){  
199. EnQueue(q,x);  
200. scanf("%d",&x);  
201. }  
202. printf("/n隊列元素的個數");  
203.  
204. printf("%d",QueueLength(q));  
205.  
206.  
207. printf("/n頭元素是：");  
208. if(!QueueEmpty(q)){  
209. if(GetHead(q,x)==OK)  
210. printf("%d",x);  
211. }  
212.  
213.  
214. printf("/n出隊列,先進先出");  
215. if( DeQueue(q,x)==OK)  
216. printf("%d",x);  
217. printf("/n此時的對頭是：");  
218. if(!QueueEmpty(q)){  
219. if(GetHead(q,x)==OK)  
220. printf("%d/n",x);  
221. }  
222.  
223. }  

實現的效果：

以上所述就是本文的全部內容了，希望大家能夠理解。