循环队列-队列的顺序表示和实现

// c3-5.h 队列的顺序存储结构(非循环队列,队列头元素在[0]单元)
#define QUEUE_INIT_SIZE 10 // 队列存储空间的初始分配量
#define QUEUE_INCREMENT 2 // 队列存储空间的分配增量
struct SqQueue1(见图3.19)
{
	QElemType *base; // 初始化的动态分配存储空间
	int rear; // 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置
	int queuesize; // 当前分配的存储容量(以sizeof(QElemType)为单位)
};

图3
20 是根据c3-5.h 定义的有两个元素的
非循环顺序队列。

// bo3-7.cpp 顺序非循环队列(存储结构由c3-5.h定义)的基本操作(9个)
void InitQueue(SqQueue1 &Q)
{ // 构造一个空队列Q(见图3.21)
	if(!(Q.base=(QElemType*)malloc
		(QUEUE_INIT_SIZE*sizeof(QElemType))))
		exit(ERROR); // 存储分配失败
	Q.rear=0; // 空队列，尾指针为0
	Q.queuesize=QUEUE_INIT_SIZE; // 初始存储容量
}
void DestroyQueue(SqQueue1 &Q)
{ // 销毁队列Q，Q不再存在(见图3.22)
	free(Q.base); // 释放存储空间
	Q.base=NULL;
	Q.rear=Q.queuesize=0;
}
void ClearQueue(SqQueue1 &Q)
{ // 将Q清为空队列
	Q.rear=0;
}
Status QueueEmpty(SqQueue1 Q)
{ // 若队列Q为空队列，则返回TRUE；否则返回FALSE
	if(Q.rear==0)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}
int QueueLength(SqQueue1 Q)
{ // 返回Q的元素个数，即队列的长度
	return Q.rear;
}
Status GetHead(SqQueue1 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.rear)
	{
		e=*Q.base;
		return OK;
	}
	else
		return ERROR;
}
void EnQueue(SqQueue1 &Q,QElemType e)
{ // 插入元素e为Q的新的队尾元素(见图3.23)
	if(Q.rear==Q.queuesize) // 当前存储空间已满
	{ // 增加分配
		Q.base=(QElemType*)realloc(Q.base,(Q.queuesize+QUEUE_INCREMENT)*sizeof(QElemType));
		if(!Q.base) // 分配失败
			exit(ERROR);
		Q.queuesize+=QUEUE_INCREMENT; // 增加存储容量
	}
	Q.base[Q.rear++]=e; // 入队新元素，队尾指针+1
}
Status DeQueue(SqQueue1 &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(见图3.24)
	int i;
	if(Q.rear) // 队列不空
	{
		e=*Q.base;
		for(i=1;i<Q.rear;i++)
			Q.base[i-1]=Q.base[i]; // 依次前移队列元素
		Q.rear--; // 尾指针前移
		return OK;
	}
	else
		return ERROR;
}
void QueueTraverse(SqQueue1 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;
	for(i=0;i<Q.rear;i++)
		vi(Q.base[i]);
	printf("\n");
}

// main3-7.cpp 检验bo3-7.cpp的主程序
#include"c1.h"
typedef int QElemType;
#include"c3-5.h"
#include"bo3-7.cpp"
void print(QElemType i)
{
	printf("%d ",i);
}
void main()
{
	Status j;
	int i,k=5;
	QElemType d;
	SqQueue1 Q;
	InitQueue(Q);
	printf("初始化队列后，队列空否？%u(1:空0:否)\n",QueueEmpty(Q));
	for(i=1;i<=k;i++)
		EnQueue(Q,i); // 依次入队k个元素
	printf("依次入队%d个元素后，队列中的元素为",k);
	QueueTraverse(Q,print);
	printf("队列长度为%d，队列空否？%u(1:空0:否)\n",QueueLength(Q),QueueEmpty(Q));
	DeQueue(Q,d);
	printf("出队一个元素，其值是%d\n",d);
	j=GetHead(Q,d);
	if(j)
		printf("现在队头元素是%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);
}

代码运行的结果：

/*
初始化队列后，队列空否？1(1:空0:否)
依次入队5个元素后，队列中的元素为1 2 3 4 5
队列长度为5，队列空否？0(1:空0:否)
出队一个元素，其值是1
现在队头元素是2
清空队列后, 队列空否？1(1:空0:否)
*/

c3-5.h 定义的队列顺序存储结构，队头元素总在[0]单元，所以不必设头指针。它的
缺点是出队元素时要移动大量元素，尤其在队列较长时，效率很低。这由DeQueue()函数
和图3
24 可以看出。