第七周 【项目1-建立顺序环形队列算法库】

顺序环形队列存储结构中的基本运算有如下几项：

1、初始化顺序环形结构     

        令front=rear=0  。            

2、销毁顺序环形队列         

         用free（）将其释放 。

3、判断顺序环形队列是否为空   

         通过front==rear 判断队列是否为空   。           

4、判断顺序环形队列是否为满    

         通过(rear+1)%MaxSize==front  判断队列是否为满   。 

5、进队                     

         首先判断队列是否为满，如果满则返回false

          如果不满则执行q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;    q->data[q->rear]=e;  返回为true 。                                       

6、出队

        首先判断队列是否为空，如果满则返回false

        如果不空则执行q->front=(q->front+1)%MaxSize; e=q->data[q->front]; 返回为true 。

一、首先建立头文件sqqueue.h 在其中定义数据结构并声明基本运算函数 

#ifndef SQQUEUE_H_INCLUDED#define SQQUEUE_H_INCLUDED#define MaxSize 5typedef char ElemType;typedef struct{    ElemType data[MaxSize];  //定义一个大小为MaxSize的数组    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#endif // SQQUEUE_H_INCLUDED

二、其次建立源文件 sqqueue .cpp，实现头文件中定义的基本运算函数

#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));  //开辟空间    q->front=q->rear=0;     //空队的条件}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;}

三、建立main.cpp 用来测试代码

#include <stdio.h>#include "sqqueue.h"int main(){    ElemType e;              SqQueue *q;     printf("(1)初始化队列q\n");    InitQueue(q);      // 初始化队列     printf("(2)依次进队列元素a,b,c\n");    if (enQueue(q,'a')==0)      //判断队是否满printf("队满,不能进队\n");    if (enQueue(q,'b')==0)      //判断队是否满printf("队满,不能进队\n");    if (enQueue(q,'c')==0)      //判断队是否满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)    //判断队列是否为空         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)       //判断队是否满printf("队满,不能进队\n");    if (enQueue(q,'e')==0)       //判断队是否满printf("队满,不能进队\n");    if (enQueue(q,'f')==0)       //判断队是否满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;}

程序测试截图：

环形队列相对于直线队列来讲，直线队列在元素出队之后，头指针向后移动，导致删除元素后的空间无法再利用，即使元素个数小于空间大小，依然无法再进行插入，即所谓的“假溢出”，当变成循环队列之后，删除元素后的空间仍然可以利用，可以最大限度的利用空间。