队列表示与实现

　　队列是一种先进先出(FIFO)的线性表，他只允许在表的一端进行插入，而在另一端删除元素。在队列中，允许插入的一端叫做队尾(rear)，允许删除的一端则称为对头(front)。

链队列——队列的链式表示和实现

　　用链表表示的队列简称链队列。一个链队列显然需要两个分别指示对头和队尾的指针才能唯一确定。空的链队列的判决条件为头指针和尾指针均指向头结点。链队列的操作即为单链表的插入和删除操作的特殊情况，只是尚需修改尾指针或头指针。

typedef struct QNode
{
    int data;
    struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct
{
    QueuePtr front;
    QueuePtr rear;
}LinkQueue;
//队列初始化
void QueueInit(LinkQueue &Q)
{
    Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    if(!Q.front)
        exit(0);
    Q.front->next=NULL;
}
void Destroy(LinkQueue &Q)
{
    while(Q.front)
    {
        Q.rear=Q.front->next;
        free(Q.front);
        Q.front=Q.rear;
    }
}
//判断队列是否为空:为空返回1，不为空返回0
int IsEmpty(LinkQueue Q)
{
    if(Q.front==Q.rear)
        return 1;
    return 0;
}
//返回队列的头元素
int GetHear(LinkQueue Q,int &e)
{
    if(Q.front==Q.rear)
    {
        cout << "The queue is empty!" << endl;
        exit(1);
    }
    return Q.front->data;
}
//入队
void EnQueue(LinkQueue &Q,int e)
{
    QNode *p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    if(!p)
        exit(0);
    p->data=e;
    p->next=NULL;
    Q.rear->next=p;
    Q.rear=p;
}
//出队
void Dequeue(LinkQueue &Q,int &e)
{
    if(Q.front==Q.rear)
        exit(0);
    QNode *p;
    p=Q.front->next;
    e=p->data;
    Q.front->next=p->next;
    if(Q.rear==p)
        Q.rear=Q.front;
    free(p);
}

循环队列——队列的顺序表示和实现

　　初始化队列时，令front=rear=0,每当插入新的队列尾元素时，“尾指针增1”；每当删除队列头元素时，“头指针增1”。因此，在非空队列中，头指针始终指向队列头元素，而尾指针始终指向队列尾元素的下一个位置。当什么时候队列满呢？当rear等于front的时候。可是队列为空的时候也是同样的条件，那不就没法判断了吗？又有人提出了这样的想法：牺牲一个存储空间，front前面不存数据，当rear在front前面的时候就是满了。

　　

　　满的判断条件应为：(rear+1)%LENGTH == front 。空的判断条件为 rear == front。

 

#define MAXSIZE 100
typedef struct
{
    int *base;
    int front;
    int rear;
}SqQueue;
void InitQueue(SqQueue &Q)
{
    Q.base=(int *)malloc(MAXSIZE*sizeof(int));
    if(!Q.base)
        exit(0);
    Q.front=Q.rear=0;
}
int QueueLength(SqQueue Q)
{
    return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
}
void EnQueue(SqQueue &Q,int e)
{
    if((Q.rear+1)%MAXSIZE==Q.front)
        exit(0);
    Q.base[Q.rear]=e;
    Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE;
}
void DeQueue(SqQueue &Q,int &e)
{
    if(Q.rear==Q.front)
        exit(0);
    e=Q.base[Q.front];
    Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE;
}