第7周项目1 建立顺序环形队列算法库

问题及代码：

文件名：main.cpp sqqueue.cpp sqqueue.h

作者：郑孚嘉

问题描述：

定义顺序环形队列存储结构，实现其基本运算，并完成测试。

要求：

　　1、头文件sqqueue.h中定义数据结构并声明用于完成基本运算的函数。对应基本运算的函数包括：

　　2、在sqqueue.cpp中实现这些函数

　　3、在main函数中完成测试，包括如下内容：

(1)初始化队列q

(2)依次进队列元素a,b,c

(3)判断队列是否为空

(4)出队一个元素

(5)输出队列中元素个数

(6)依次进队列元素d,e,f

(7)输出队列中元素个数

(8)将队列中所有元素删除，并输出序列

(9)释放队列

代码：

头文件：sqqueue.h，包含定义顺序环形队列数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；

#define MaxSize 5
typedef char ElemType;
typedef struct
{
ElemType data[MaxSize];
int front,rear;     /*队首和队尾指针*/
} SqQueue;

void InitQueue(SqQueue *&q);  //初始化顺序环形队列
void DestroyQueue(SqQueue *&q); //销毁顺序环形队列
bool QueueEmpty(SqQueue *q);  //判断顺序环形队列是否为空
int QueueLength(SqQueue *q);   //返回队列中元素个数，也称队列长度
bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e);   //进队
bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e);  //出队

源文件：sqqueue.cpp，包含实现各种算法的函数的定义

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "sqqueue.h"

void InitQueue(SqQueue *&q) //初始化顺序环形队列
{
q=(SqQueue *)malloc (sizeof(SqQueue));
q->front=q->rear=0;
}
void DestroyQueue(SqQueue *&q) //销毁顺序环形队列
{
free(q);
}
bool QueueEmpty(SqQueue *q) //判断顺序环形队列是否为空
{
return(q->front==q->rear);
}

int QueueLength(SqQueue *q) //返回队列中元素个数，也称队列长度
{
return (q->rear-q->front+MaxSize)%MaxSize;
}

bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e) //进队
{
if ((q->rear+1)%MaxSize==q->front) //队满上溢出
return false;
q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;
q->data[q->rear]=e;
return true;
}
bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e) //出队
{
if (q->front==q->rear) //队空下溢出
return false;
q->front=(q->front+1)%MaxSize;
e=q->data[q->front];
return true;
}

main.cpp

#include <stdio.h>
#include "sqqueue.h"

int main()
{
ElemType e;
SqQueue *q;
printf("(1)初始化队列q\n");
InitQueue(q);
printf("(2)依次进队列元素a,b,c\n");
if (enQueue(q,'a')==0) printf("队满,不能进队\n");
if (enQueue(q,'b')==0) printf("队满,不能进队\n");
if (enQueue(q,'c')==0) printf("队满,不能进队\n");
printf("(3)队列为%s\n",(QueueEmpty(q)?"空":"非空"));
if (deQueue(q,e)==0)
printf("队空,不能出队\n");
else
printf("(4)出队一个元素%c\n",e);
printf("(5)队列q的元素个数:%d\n",QueueLength(q));
printf("(6)依次进队列元素d,e,f\n");
if (enQueue(q,'d')==0) printf("队满,不能进队\n");
if (enQueue(q,'e')==0) printf("队满,不能进队\n");
if (enQueue(q,'f')==0) printf("队满,不能进队\n");
printf("(7)队列q的元素个数:%d\n",QueueLength(q));
printf("(8)出队列序列:");
while (!QueueEmpty(q))
{
deQueue(q,e);
printf("%c ",e);
}
printf("\n");
printf("(9)释放队列\n");
DestroyQueue(q);
return 0;
}

运行结果：



知识点总结：

顺序环形队列的队首指针+1：front=（front+1）%MaxSize， 队尾指针+1：rear=（rear+1）%MaxSize

队满条件：(q->rear+1)%MaxSize==q->front(进队时少用一个数据元素空间)，对空条件：q->rear==q->front