队列

1.3队列（Queue）及实现

1.3.1队列的定义

具有一定操作约束的线性表，插入和删除操作只能在一端插入（AddQ），在另一端删除（DeleteQ）。

1.3.2队列的存储实现

1.3.2.1队列的顺序存储实现

实际上就是一维数组和记录头尾元素的变量front和rear。

#define MaxSize 100
typedef int ElementType;
typedef struct QNode *Queue;
struct QNode {
    ElementType Data[MaxSize];
    int front;//记录队头的下标
    int rear;//记录队尾的下标
};
Queue Q;

//初始化
Queue CreateQueue() {
    Queue Q;
    Q = (Queue)malloc(sizeof(QNode));
    Q->front = -1;
    Q->rear = -1;//此时首尾指向一个位置-1
    return Q;
}

//判满
int IsFull(Queue Q) {
    //即rear+1和front之间是一个MaxSize的距离
    return ((Q->rear + 1) % MaxSize == Q->front);
}

//入队在rear之后添加，并且后移rear
void AddQ(Queue Q, ElementType item) {
    if (IsFull(Q)) {
        printf("队已满");
        return;
    }
    Q->rear = (Q->rear + 1) % MaxSize;//超出MaxSize循环回放
    Q->Data[Q->rear] = item;
}

//判断队是否为空
int IsEmpty(Queue Q) {
    return (Q->front == Q->rear);
}

//出队 在front之后删除，并且后移front                                     
ElementType DeleteQ(Queue Q) {
    if (IsEmpty(Q)) {
        printf("队列空");
        return 0;
    }
    Q->front = (Q->front + 1) % MaxSize;//循环取出
    return Q->Data[Q->front];
}

1.3.2.2队列的链式存储实现

typedef int ElementType;
typedef struct QNode *Queue;
struct Node {
    ElementType Data;
    struct Node* Next;
};

struct QNode {
    struct Node* rear;//指向队尾的结点
    struct Node* front;//指向队头的结点
};

//初始化
Queue CreateQueue() {
    Queue Q;
    Q = (Queue)malloc(sizeof(QNode));//申请一个队列结构体的大小
    Q->rear = NULL;
    Q->front = NULL;
    return Q;
}

//是否为空
int IsEmpty(Queue Q) {
    return (Q->front==NULL);
}

//入队
void AddQ(Queue Q, ElementType item) {
    struct Node* node;
    node = (struct Node*)malloc(sizeof(Node));//申请一个结点的大小
    node->Data = item;
    node->Next = NULL;
    if (Q->rear == NULL) {//此时队列为空
        Q->front = node;
        Q->rear = node;
    }
    else {
        Q->rear->Next = node;//结点加到rear后面
        Q->rear = node;//移动rear到新结点上，故rear依然保持在最后
    }
}

//出队
ElementType DeleteQ(Queue Q) {
    if (IsEmpty(Q)) {
        printf("队列空");
        return 0;
    }
    struct  Node* FrontCell = Q->front;
    ElementType FrontElem;
    if (Q->front == Q->rear) {//如果只有一个元素
        Q->front == NULL;
        Q->rear = NULL;
    }
    else {
        Q->front = Q->front->Next;
    }
    FrontElem = FrontCell->Data;
    printf("here");
    free(FrontCell);
    return FrontElem;
}