循环队列模型

循环队列模型:

循环队列存在一个问题：队头=队尾时，队列的情况可能为空也可能为满。决绝问题的方法为重新定义队列的满和空：头和尾之间始终空出一个不用的数据空间，队列为空的时候，头在尾前一个位置，满的时候头尾之间相差一个空的数据，即头在尾部前两个位置。

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 * 文件名：CircleQueue.c
 * 文件描述：实现循环队列模型
 * 编辑人：王廷云
 * 编辑日期：2017-11-21
 * 修改日期：2018-2-1
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#include <stdio.h>

#define  QUEUE_LEN	(10+1)      // 其中一个是不使用的 

/* 队列模型函数 */
void inQueue(int data);         // 入队
int outQueue(void);             // 出队
int isEmptyQueue(void);         // 队空
int isFullQueue(void);          // 队满

static int queue[QUEUE_LEN];    // 队列长度
int head = 0;                   // 队头
int tail = -1;                  // 队尾

int main(void)
{
	int num;
	int ret;
	int i;

	/* 获取数据并入队 */
	printf("\033[32m=== Input 10 num ===\033[0m\n");
	while (1)
	{
		/* 只有队列不为空才能入队 */
		if (isFullQueue())
		{
			printf("Queue is full!\n");
			while (getchar() != '\n'); // 去掉多余的字符
			break;
		}
		
		/* 获取并检查输入 */
		ret = scanf("%d", &num);
		if (ret != 1)
		{
			printf("\033[31m===Input Error===\033[0m\n");
			return -1;
		}
		
		inQueue(num);       // 入队数据
	}
	
	/* 出队三个数 */
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
	    if (!isEmptyQueue())
	    {
		    printf("Out Queue %d: %d\n", head, outQueue());
	    }
	}
	
    /* 再次入队三个 */
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("Input Data: ");
	    scanf("%d", &num);
	    if (!isFullQueue())
	    {
		    inQueue(num);
	    }
    }
    
    /* 把剩余没有出队的数出队来检查是否为循环队列 */
	while (!isEmptyQueue())
	{
		printf("Out Queue %d: %d\n", head, outQueue());
	}

	return 0;
}

/**
 * 函数名：inQueue
 * 函数功能：把数据入队
 * 参数：data: 需要入队的数据
 * 返回值：void
*/
void inQueue(int data)
{
	tail = (tail+1) % QUEUE_LEN;    // 先改变队尾
	queue[tail] = data;	            // 再入队
}

/**
 * 函数名：outQueue
 * 函数功能：把数据出队
 * 参数：void
 * 返回值：队头的数据
*/
int outQueue(void)
{
	int temp;
	
	temp = queue[head];             // 先出队
	head = (head+1) % QUEUE_LEN;    // 再改变队尾
	
	return temp;                    // 返回队头数据
}

/**
 * 函数名：isEmptyQueue
 * 函数功能：判断队列是否为空
 * 参数：void
 * 返回值：队列为空返回1，不为空返回0
*/
int isEmptyQueue(void)
{
	return head == tail+1;                // 队头在队尾前一个位置为空
}

/**
 * 函数名：isFullQueue
 * 函数功能：判断队列是否为满
 * 参数：void
 * 返回值：队列为满返回1，不为满返回0
*/
int isFullQueue(void)
{
	return (tail+2) % QUEUE_LEN == head;  // 队头在队尾前两个位置为满
}