队列的数组实现
在队列的数组结构中，包含一个数组 Queue[] 以及位置 Front 和 Rear 分别作为队列的两端，记录队列中元素个数的 Size。
struct QueueRecord { int Capacity; int Front; int Rear; int Size; ElementType *Array; };
队列的操作:
- 当一个元素 X 入队，Size++, Rear++, Queue[Rear] = X
- 当出队操作，返回值为 Queue[Front], Size--, Front++
为了避免 Rear 在数组末端而无法入队操作，队列采用循环数组(circular array)实现。如果 Front 或 Rear 增 1 使得超越了数组，就把值置为数组的第一个位置。入队、出队的操作过程如图所示。
通过循环数组实现队列的代码:
1 /* Queue.h */ 2 #ifndef _Queue_H 3 #define _Queue_H 4 struct QueueRecord; 5 typedef struct QueueRecord *Queue; 6 typedef int ElementType; 7 8 int IsEmpty(Queue Q); 9 int IsFull(Queue Q); 10 Queue CreateQueue(int MaxElements); 11 void DisposeQueue(Queue Q); 12 void MakeEmpty(Queue Q); 13 void Enqueue(ElementType X, Queue Q); 14 ElementType Front(Queue Q); 15 void Dequeue(Queue Q); 16 ElementType FrontAndDequeue(Queue Q); 17 18 // Queue implementation is a dynamically allocated arry 19 #define MinQueueSize(S) 20 21 struct QueueRecord 22 { 23 int Capacity; 24 int Front; 25 int Rear; 26 int Size; 27 ElementType *Array; 28 }; 29 30 #endif
1 /* Queue.cpp */ 2 #include "Queue.h" 3 #include <stdlib.h> 4 #include <stdio.h> 5 6 int IsEmpty(Queue Q) 7 { 8 return Q->Size == 0; 9 } 10 11 int IsFull(Queue Q) 12 { 13 return Q->Capacity == Q->Size; 14 } 15 16 Queue CreateQueue(int MaxElements) 17 { 18 Queue Q; 19 20 Q = (struct QueueRecord*)malloc(sizeof(struct QueueRecord)); 21 Q->Capacity = MaxElements; 22 Q->Front = 0; 23 Q->Rear = 0; 24 Q->Size = 0; 25 } 26 27 // 构造空队列 28 void MakeEmpty(Queue Q) 29 { 30 Q->Size = 0; 31 Q->Front = 1; 32 Q->Rear = 0; 33 } 34 35 static int Succ(int Value, Queue Q) 36 { 37 if(++Value == Q->Capacity) // 对尾 rear 达到数组尾端, 绕回到开头 38 Value = 0; 39 return Value; 40 } 41 void Enqueue(ElementType X, Queue Q) // 入队操作 42 { 43 if(IsFull(Q)) 44 printf("Full queue"); 45 else 46 { 47 Q->Size++; 48 Q->Rear = Succ(Q->Rear, Q); 49 Q->Array[Q->Rear] = X; 50 } 51 } 52 53 ElementType Front(Queue Q) 54 { 55 return Q->Array[Q->Front]; 56 } 57 58 void Dequeue(Queue Q) 59 { 60 free(Q); 61 } 62 63 ElementType FrontAndDequeue(Queue Q) 64 { 65 ElementType front; 66 if(IsEmpty(Q)) 67 printf("Full queue"); 68 else 69 { 70 front = Q->Array[Q->Front]; 71 Q->Front = Succ(Q->Front, Q); 72 Q->Size--; 73 return front; 74 } 75 }
参考：
