循环队列——队列的顺序表示和实现

參考书目：《数据结构(C语言版)》，严蔚敏

        怎样将《数据结构》中的知识应用到如今的工作中呢（单片机C编程、数字信号处理算法），希望在这里可以得到各位的指点。这个程序是我自己用循环队列实现了一个简单的应用模型（得益于一位童鞋的启示）。这里高手如云，希望可以得到很多其它的指点啊！

common.h

#ifndef	_COMMON_H_
#define	_COMMON_H_

#define TRUE        1
#define FALSE       0
#define OK          1
#define ERROR       0
#define INFEASIBLE  -1
#define OVERFLOW    -2

typedef int Status;  

//Status Equal(int a, int b);

#endif

SqQueue.h

#ifndef _SQQUEUE_H_
#define _SQQUEUE_H_

#define MAXQSIZE	10

typedef int QElemType;

typedef struct
{
	QElemType *base;
	int	      front;
	int		  rear;
}SqQueue;

Status InitQueue(SqQueue *Q);
	//构造一个空队列

int QueueLength(SqQueue *Q);
	//返回队列*Q的元素个数，即队列的长度

Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e);
	//插入元素e为Q的新的队尾元素

Status DeQueue(SqQueue *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

Status QueueDisp(SqQueue *Q);
	//显示整个队列

Status QueueScanf(SqQueue *Q);
	//向指定的队列输入数据，约定当输入0时结束，并不将0存入队列

Status QueueScanfApp(SqQueue *Q);
	//调用EnQueue()函数向指定队列中输入数据，当队列满 或 输入0 时结束

#endif

SqQueue.c

#include "common.h"
#include "SqQueue.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

/*
函数功能：构造一个空队列
*/
Status InitQueue(SqQueue *Q)
{
	Q->base = (QElemType *)malloc(MAXQSIZE * sizeof(QElemType));
	if(!Q->base)
		exit(OVERFLOW);
	Q->front = Q->rear = 0;
	return OK;
}

/*
函数功能：返回队列*Q的元素个数，即队列的长度
*/
int QueueLength(SqQueue *Q)
{
	return((Q->rear - Q->front + MAXQSIZE)%MAXQSIZE);
}

/*
输入參数：*Q	待插入的队列
			e	待插入的元素
函数功能：插入元素e为Q的新的队尾元素
*/
Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e)
{
	if((Q->rear + 1)%MAXQSIZE == Q->front)
		return OVERFLOW;
	Q->base[Q->rear] = e;
	Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXQSIZE;
	return OK;
}

/*
输入參数：*Q	待处理的队列
		   *e	用于存储删除的元素
函数功能：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
*/
Status DeQueue(SqQueue *Q,QElemType *e)
{
	if(Q->front == Q->rear)
		return ERROR;
	*e = Q->base[Q->front];
	Q->front = (Q->front + 1) % MAXQSIZE;	//这里对MAXQSIZE取余还有啥意义呢？
	return OK;
}

/*
函数功能：显示整个队列
*/
Status QueueDisp(SqQueue *Q)
{
	int head = Q->front;
	printf("
>>>>>>>>>>>>>>> output start >>>>>>>>>>>>>>>
");
	while(head - Q->rear)
	{
		printf("%d  ",Q->base[head]);
		head++;
	}
	printf("
<<<<<<<<<<<<<<< output end <<<<<<<<<<<<<<<
");
	return OK;
}

/*
函数功能：向指定的队列输入数据，约定当输入0时结束，并不将0存入队列
*/
Status QueueScanf(SqQueue *Q)
{
	QElemType temp = 0;
	if((Q->rear + 1)%MAXQSIZE == Q->front)
		return OVERFLOW;
	scanf("%d",&temp);
	while(temp)
	{
		Q->base[Q->rear] = temp;
		Q->rear++;
		if((Q->rear + 1)%MAXQSIZE == Q->front)	//每次都要推断一下 事实上挺费时间的，实际应用时应另想对策。
			return OVERFLOW;
		scanf("%d",&temp);
	}
	return OK;
}

/*
函数功能：调用EnQueue()函数向指定队列中输入数据，当队列满 或 输入0 时结束
说明：QueueScanf()这个函数仅仅是平时学习的时候玩的一个东东，而真正队列的输入和输出(插入和删除)操作应该是用EnQueue()和DeQueue()函数来实现的。即相似这种函数。
*/
Status QueueScanfApp(SqQueue *Q)
{
	QElemType temp = 0;
	int overflow_flag=0;
	scanf("%d",&temp);
	while(temp && overflow_flag!=OVERFLOW)
	{
		overflow_flag = EnQueue(Q,temp);
		scanf("%d",&temp);
	}
	return OK;
}

main.c

#include "common.h"
#include "SqQueue.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

int main()
{
	QElemType Qhead=0;
	SqQueue queue;
	InitQueue(&queue);

//===================================================================
	printf("Please input data for queue:
");
	QueueScanf(&queue);
	printf("The current queue length is %d
.",QueueLength(&queue));
	printf("All elements of the queue is:
");
	QueueDisp(&queue);
	EnQueue(&queue,1314);
	EnQueue(&queue,520);
	
	printf("All elements after insert datas.
");
	QueueDisp(&queue);
	printf("The current queue length is %d
",QueueLength(&queue));

	DeQueue(&queue,&Qhead);
	printf("The deleted data is:%d
",Qhead);
	printf("All elements of the queue is:
");
	QueueDisp(&queue);
	printf("The current queue length is %d
",QueueLength(&queue));
	printf("

");
//===================================================================



//以下这段代码应该是实际队列应用的一个缩影。
//===================================================================
	/*这段程序的功能是：
	step1:先输出当前队列的长度，长度为0时表示当前队列空;
	step2:推断循环队列中是否有数，若有则输出所有的队列元素，并将队列清空 等待下次输入数据的到来;
	step3:输入数据，当队列满时结束，并在此基础上约定当输入0时也结束;
	step4:返回运行step1，如此往复。
	注意：当然也能够约定当输入某个数字或字符(如:end)就结束整个程序。假设逐个推断的话效率非常低，但用软中断应该能够，可我不会啊。或者还有什么其它的方法吗？
	*/
	while(1)
	{
		printf("The current queue length is %d.
",QueueLength(&queue));
		printf("~~~~~~~~~~~~~~ start ~~~~~~~~~~~~~~
");
		while(QueueLength(&queue))
		{
			DeQueue(&queue,&Qhead);
			printf("%d  ",Qhead);
		}
		printf("
~~~~~~~~~~~~~~ end ~~~~~~~~~~~~~~
");
		//getch();
		QueueScanfApp(&queue);
	}
//===================================================================
}