队列的实现

一、顺序队列

 
typedef int QElemType;  
 
 // c3-3.h 队列的顺序存储结构(可用于循环队列和非循环队列) 
 #define MAXQSIZE 5 // 最大队列长度(对于循环队列，最大队列长度要减1) 
 struct SqQueue  
 {  
   QElemType *base; // 初始化的动态分配存储空间 
 int front; // 头指针,若队列不空,指向队列头元素 
 int rear; // 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置 
 };  
 
 // bo3-4.cpp 顺序队列(非循环,存储结构由c3-3.h定义)的基本操作(9个) 
 Status InitQueue(SqQueue &Q)  
 { // 构造一个空队列Q 
   Q.base=(QElemType *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType));  
 if(!Q.base) // 存储分配失败 
     exit(OVERFLOW);  
   Q.front=Q.rear=0;  
 return OK;  
 }  
 
 Status DestroyQueue(SqQueue &Q)  
 { // 销毁队列Q,Q不再存在 
 if(Q.base)  
     free(Q.base);  
   Q.base=NULL;  
   Q.front=Q.rear=0;  
 return OK;  
 }  
 
 Status ClearQueue(SqQueue &Q)  
 { // 将Q清为空队列 
   Q.front=Q.rear=0;  
 return OK;  
 }  
 
 Status QueueEmpty(SqQueue Q)  
 { // 若队列Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE 
 if(Q.front==Q.rear) // 队列空的标志 
 return TRUE;  
 else 
 return FALSE;  
 }  
 
 int QueueLength(SqQueue Q)  
 { // 返回Q的元素个数,即队列的长度 
 return(Q.rear-Q.front);  
 }  
 
 Status GetHead(SqQueue Q,QElemType &e)  
 { // 若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR 
 if(Q.front==Q.rear) // 队列空 
 return ERROR;  
   e=*(Q.base+Q.front);  
 return OK;  
 }  
 
 Status EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e)  
 { // 插入元素e为Q的新的队尾元素 
 if(Q.rear>=MAXQSIZE)  
   { // 队列满，增加1个存储单元 
     Q.base=(QElemType *)realloc(Q.base,(Q.rear+1)*sizeof(QElemType));  
 if(!Q.base) // 增加单元失败 
 return ERROR;  
   }  
   *(Q.base+Q.rear)=e;  
   Q.rear++;  
 return OK;  
 }  
 
 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 
 if(Q.front==Q.rear) // 队列空 
 return ERROR;  
   e=Q.base[Q.front];  
   Q.front=Q.front+1;  
 return OK;  
 }  
 
 Status QueueTraverse(SqQueue Q,void(*vi)(QElemType))  
 { // 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi()。一旦vi失败,则操作失败 
 int i;  
   i=Q.front;  
 while(i!=Q.rear)  
   {  
     vi(*(Q.base+i));  
     i++;  
   }  
   printf("n");  
 return OK;  
 }  

 

二、链队列

typedef int QElemType;  
 
// c3-2.h 单链队列－－队列的链式存储结构 
typedef struct QNode  
{  
  QElemType data;  
  QNode *next;  
}*QueuePtr;  
 
struct LinkQueue  
{  
  QueuePtr front,rear; // 队头、队尾指针 
};  
 
 
// bo3-2.cpp 链队列(存储结构由c3-2.h定义)的基本操作(9个) 
Status InitQueue(LinkQueue &Q)  
{ // 构造一个空队列Q 
 if(!(Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode))))  
    exit(OVERFLOW);  
  Q.front->next=NULL;  
 return OK;  
}  
 
Status DestroyQueue(LinkQueue &Q)  
{ // 销毁队列Q(无论空否均可) 
 while(Q.front)  
  {  
    Q.rear=Q.front->next;  
    free(Q.front);  
    Q.front=Q.rear;  
  }  
 return OK;  
}  
 
Status ClearQueue(LinkQueue &Q)  
{ // 将Q清为空队列 
  QueuePtr p,q;  
  Q.rear=Q.front;  
  p=Q.front->next;  
  Q.front->next=NULL;  
 while(p)  
  {  
    q=p;  
    p=p->next;  
    free(q);  
  }  
 return OK;  
}  
 
Status QueueEmpty(LinkQueue Q)  
{ // 若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE 
 if(Q.front==Q.rear)  
 return TRUE;  
 else 
 return FALSE;  
}  
 
int QueueLength(LinkQueue Q)  
{ // 求队列的长度 
 int i=0;  
  QueuePtr p;  
  p=Q.front;  
 while(Q.rear!=p)  
  {  
    i++;  
    p=p->next;  
  }  
 return i;  
}  
 
Status GetHead(LinkQueue Q,QElemType &e)  
{ // 若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR 
  QueuePtr p;  
 if(Q.front==Q.rear)  
 return ERROR;  
  p=Q.front->next;  
  e=p->data;  
 return OK;  
}  
 
Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e)  
{ // 插入元素e为Q的新的队尾元素 
  QueuePtr p;  
 if(!(p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)))) // 存储分配失败 
    exit(OVERFLOW);  
  p->data=e;  
  p->next=NULL;  
  Q.rear->next=p;  
  Q.rear=p;  
 return OK;  
}  
 
Status DeQueue(LinkQueue &Q,QElemType &e)  
{ // 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR 
  QueuePtr p;  
 if(Q.front==Q.rear)  
 return ERROR;  
  p=Q.front->next;  
  e=p->data;  
  Q.front->next=p->next;  
 if(Q.rear==p)  
    Q.rear=Q.front;  
  free(p);  
 return OK;  
}  
 
Status QueueTraverse(LinkQueue Q,void(*vi)(QElemType))  
{ // 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi()。一旦vi失败,则操作失败 
  QueuePtr p;  
  p=Q.front->next;  
 while(p)  
  {  
    vi(p->data);  
    p=p->next;  
  }  
  printf("n");  
 return OK;  
}  

三、循环队列

// c3-3.h 队列的顺序存储结构(可用于循环队列和非循环队列) 
#define MAXQSIZE 5 // 最大队列长度(对于循环队列，最大队列长度要减1) 
struct SqQueue  
{  
  QElemType *base; // 初始化的动态分配存储空间 
 int front; // 头指针,若队列不空,指向队列头元素 
 int rear; // 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置 
};  
 
// bo3-3.cpp 循环队列(存储结构由c3-3.h定义)的基本操作(9个) 
Status InitQueue(SqQueue &Q)  
{ // 构造一个空队列Q 
  Q.base=(QElemType *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType));  
 if(!Q.base) // 存储分配失败 
    exit(OVERFLOW);  
  Q.front=Q.rear=0;  
 return OK;  
}  
 
Status DestroyQueue(SqQueue &Q)  
{ // 销毁队列Q,Q不再存在 
 if(Q.base)  
    free(Q.base);  
  Q.base=NULL;  
  Q.front=Q.rear=0;  
 return OK;  
}  
 
Status ClearQueue(SqQueue &Q)  
{ // 将Q清为空队列 
  Q.front=Q.rear=0;  
 return OK;  
}  
 
Status QueueEmpty(SqQueue Q)  
{ // 若队列Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE 
 if(Q.front==Q.rear) // 队列空的标志 
 return TRUE;  
 else 
 return FALSE;  
}  
 
int QueueLength(SqQueue Q)  
{ // 返回Q的元素个数,即队列的长度 
 return(Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE;  
}  
 
Status GetHead(SqQueue Q,QElemType &e)  
{ // 若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR 
 if(Q.front==Q.rear) // 队列空 
 return ERROR;  
  e=*(Q.base+Q.front);  
 return OK;  
}  
 
Status EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e)  
{ // 插入元素e为Q的新的队尾元素 
 if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front) // 队列满 
 return ERROR;  
  Q.base[Q.rear]=e;  
  Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;  
 return OK;  
}  
 
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 
 if(Q.front==Q.rear) // 队列空 
 return ERROR;  
  e=Q.base[Q.front];  
  Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;  
 return OK;  
}  
 
Status QueueTraverse(SqQueue Q,void(*vi)(QElemType))  
{ // 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi().一旦vi失败,则操作失败 
 int i;  
  i=Q.front;  
 while(i!=Q.rear)  
  {  
    vi(*(Q.base+i));  
    i=(i+1)%MAXQSIZE;  
  }  
  printf("n");  
 return OK;  
}