数组队列

使数组中的一个元素始终保留不用，这样当队列“满”时front和rear的值便不相同，可以和队列为空的情况区分开来。通过不允许数组完全填满，问题得以避免。

若数组元素共有ARRAY_SIZE个，则有效利用的只有QUEUE_SIZE = ARRAY_SIZE - 1个。

当满足下列条件时数组队列为空：

　　（rear + 1) % ARRAY_SIZE == front

当满足下列条件时数组队列为“满”：

　　（rear + 2) % ARRAY_SIZE == front

数组队列实现如下：

 queue.h
 1 /*                                                                                                                  
 * 一个队列模块的接口
 */
#include <stdlib.h>

typedef QUEUE_TYPE int;

/*
 * create_queue
 * 创建一个队列，参数指定队列可以存储的元素的最大数量
 * 注意：这个函数只适用于使用动态分配数组的队列。
 */
void create_queue(size_t size);

/*
 * destroy_queue
 * 销毁一个队列。注意：这个函数只适用于链式和动态分配数组的队列。
 */
void destroy_queue(void);

/*
 * insert
 * 向队列添加一个新元素，参数就是需要添加的元素。
 */
void insert(QUEUE_TYPE value);

/*
 * delete
 * 从对列中移除一个元素并将其丢弃。
 */
void delete(void);

/*
 * first
 * 返回队列中第一个元素的值，但不修改队列本身。
 */
QUEUE_TYPE first(void);

/*
 * is_empty
 * 如果队列为空，返回TRUE，否则返回FALSE.
 */
int is_full(void);   

queue.c
 1 /*                                                                                                                  
 * 一个用静态数组实现的队列，数组的长度只能通过修改#define定义并重新编译模块来调整.
 */
#include "queue.h"
#include <stdio.h>
#include <assert.h>

#define QUEUE_SIZE 100/*队列中元素的最大数量*/
#define ARRAY_SIZE (QUEUE_SIZE + 1)/*数组的长度*/

/*
 * 用于存储队列元素的数组和指向队列头和尾的指针.
 */
static QUEUE_TYPE queue[ARRAY_SIZE];
static size_t front = 1;
static size_t rear = 0;

/*
 * insert
 */
void insert(QUEUE_TYPE value)
{
    assert(!is_full());
    rear = (rear + 1) % ARRAY_SIZE;
    queue[rear] = value;
}

/*
 * delete
 */
void delete(void)
{
    assert(!is_empty());
    front = (front + 1) % ARRAY_SIZE;
}

/*
 * first
 */
QUEUE_TYPE first(void)
{
    assert(!is_empty());
    return queue[front];
}

/*
 * is_empty
 */
int is_empty(void)
{
    return (rear + 1) % ARRAY_SIZE == front;
}

/*
 * is_full
 */
int is_full(void)
{
    return (rear + 2) % ARRAY_SIZE == front;
}