循坏队列

//CircularQueue.h

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顺序队列可能存在虚满的情况( 队尾元素后一位置下标到达容量值，队头元素下标
不在0,即队列的头部虽为空，但不能插入),于是出现了能处理这一缺陷的循环队列。
循环队列要求队列在逻辑上能够循环，但计算机中的存储结构却是线性的，要实现
逻辑上的循环需要依靠 " 取余% " 的方法。
循环队列的满可以通过两种方式定义： 
1、以 队头元素下标 与 队尾元素后一位置下标 是否相等来判断，这一方式需要额
外维护一个flag标志来辅助确定相等时队列的状态时满还是空
2、预留队列中一个元素大小的空间，预留的空间未尾后指针所指空间，以 队尾元素
后一位置之后位置的下标 是否等于 队头元素下标 的方式(即 head == tail + 1)
来判断队列是否满，等于时为满
********************************************************************/
#ifndef _CIRCULARQUEUE_H_
#define _CIRCULARQUEUE_H_

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

#define MAXSIZE 10
typedef int ElementType;

typedef struct Queue
{
	ElementType *base;
	int head;			//队头指针
	int tail;			//尾后指针
}Queue;

bool InitQueue(Queue *sq);
bool EnQueue(Queue *sq, ElementType e);
void ShowQueue(Queue sq);
bool DeQueue(Queue *sq);
int length(Queue sq);
bool IsEmpty(Queue sq);
bool IsFull(Queue sq);
bool GetTop(Queue sq, ElementType *e);
void Clear(Queue *sq);
void Destroy(Queue *sq);



#endif //_CIRCULARQUEUE_H_

//CircularQueue..c

#include "CircularQueue.h"

bool InitQueue(Queue *sq)
{
	ElementType *p = (ElementType *)malloc(sizeof(ElementType) *MAXSIZE);
	if( NULL == p )
		return false;

	sq->base = p;
	sq->head = sq->tail = 0;

	return true;
}

bool EnQueue(Queue *sq, ElementType e)	
{
	if( IsFull(*sq) ) 
	{
		printf("队列已满\n");
		return false;
	}
	sq->base[sq->tail] = e;					//插入
	sq->tail = (sq->tail + 1) % MAXSIZE;	//更新尾指针

	return true;
}

void ShowQueue(Queue sq)
{
	for (int i = sq.head; i != sq.tail; i = (i + 1) % MAXSIZE)
	{
		printf("%d\n", sq.base[i]);
	}
}

bool DeQueue(Queue *sq)		
{
	if( IsEmpty(*sq) )
	{
		printf("队列已空\n");
		return true;
	}

	sq->head = (sq->head + 1) % MAXSIZE;	//更新队头指针
	return true;
}

int length(Queue sq)
{
	return sq.tail > sq.head ? (sq.tail - sq.head) : (MAXSIZE - sq.head + sq.tail);
}

bool IsEmpty(Queue sq)
{
	return sq.head == sq.tail;
}

bool IsFull(Queue sq)
{
	return (sq.tail + 1) % MAXSIZE == sq.head;
}

bool GetTop(Queue sq, ElementType *e)
{
	if( IsEmpty(sq) )
	{
		printf("队列已空\n");
		return true;
	}

	*e = sq.base[sq.head];

	return true;
}

void Clear(Queue *sq)
{
	sq->head = sq->tail = 0;
}

void Destroy(Queue *sq)
{
	Clear(sq);
	free(sq->base);
	sq->base = NULL;
}

//main.c

#include "CircularQueue.h"


void main()
{

	Queue sq;
	ElementType e;
	InitQueue(&sq);

	for (int i = 0; i != 15; i++)
		EnQueue(&sq, i);

	printf("显示\n");
	ShowQueue(sq);

	if (GetTop(sq, &e))
		printf("队头元素为%d\n", e);

	printf("出队\n");
	for (int i = 0; i != 5; i++)
		DeQueue(&sq);

	printf("显示\n");
	ShowQueue(sq);

	printf("队列长度为%d\n", length(sq));

	if (GetTop(sq, &e))
		printf("队头元素为%d\n", e);

	printf("入队\n");
	for (int i = 0; i != 15; i++)
		EnQueue(&sq, i * 10);

	printf("显示\n");
	ShowQueue(sq);

	printf("队列长度为%d\n", length(sq));

	printf("清除\n");
	Clear(&sq);
	printf("显示\n");
	ShowQueue(sq);

	Destroy(&sq);

	system("pause");
}