队列操作与错误处理-优快云博客

本文介绍了一种基于数组实现的循环队列及其核心操作，包括初始化、判断队空与队满、入队、出队及获取队头元素等，并通过自定义错误处理机制确保程序的健壮性和稳定性。

头文件：

#ifndef __SQQUEUE_H__
#define __SQQUEUE_H__
#include "error.h"

#define TRUE  1
#define FALSE 0

#define SIZE 10
typedef int QueueData;
typedef struct _queue
{
    QueueData data[SIZE];
    int front;     // 指向队头的下标
    int rear;      // 指向队尾的下标
}Queue;

// 置空队
int InitQueue (Queue *Q);  

// 判队空否
int QueueEmpty (Queue *Q);  

// 判队满否       
int QueueFull (Queue *Q);      

// 进队  
int EnQueue (Queue *Q, QueueData x);     

// 出队  
int DeQueue (Queue *Q, QueueData *x);

// 取队头
int GetFront (Queue *Q, QueueData *x);


#endif // __SQQUEUE_H__

错误信息头文件：

#ifndef __ERROR_H__
#define __ERROR_H__

#include <stdio.h>
#define ERROR         -1
#define FULL_STACK    -2
#define EMPTY_STACK   -3
#define MALLOC_ERROR  -4

#define FULL_QUEUE    -5
#define EMPTY_QUEUE   -6

int errno;     // 错误号

void myError(char *str);

char* myStrError(int num);


#endif // __ERROR_H__

输出错误信息函数：

#include "error.h"

void myError(char *str)
{
    char *msg = myStrError(errno);
    printf ("%s: %s\n", str, msg);
}

char* myStrError(int num)
{
    switch (errno)
    {
        case ERROR:
            return "输入参数错误";
        case FULL_STACK:
            return "满栈状态";
        case EMPTY_STACK:
            return "空栈状态";
        case MALLOC_ERROR:
            return "空间分配失败";
        case FULL_QUEUE:
            return "队满状态";  
        case EMPTY_QUEUE:
            return "队空状态";

    }
}

功能函数：

#include "SqQueue.h"

int InitQueue (Queue *q)
{
    if (q == NULL)
    {
        errno = ERROR;
        return FALSE;
    }

    // 置空队
    q->front = 0;
    q->rear  = 0;

    return TRUE;
}

int QueueEmpty (Queue *q)
{
    if (q == NULL)
    {
        errno = ERROR;
        return FALSE;
    }

    return q->front == q->rear;
}


int QueueFull (Queue *q) 
{
    if (q == NULL)
    {
        errno = ERROR;
        return FALSE;
    }


    return q->front == (q->rear+1)%SIZE;
} 

int EnQueue (Queue *q, QueueData x)
{
    if (q == NULL)
    {
        errno = ERROR;
        return FALSE;
    }

    if (QueueFull(q))
    {
        errno = FULL_QUEUE; 
        return FALSE;
    }

    q->rear = (q->rear+1) % SIZE;
    q->data[q->rear] = x;

    return TRUE;
}

int DeQueue (Queue *q, QueueData *x)
{
    if (q == NULL)
    {
        errno = ERROR;
        return FALSE;
    }

    if (QueueEmpty(q))
    {
        errno = EMPTY_QUEUE;
        return FALSE;
    }
    q->front = (q->front + 1) % SIZE;
    *x = q->data[q->front];

    return TRUE;
}

int GetFront (Queue *q, QueueData *x)
{
    if (q == NULL)
    {
        errno = ERROR;
        return FALSE;
    }

    if (QueueEmpty(q))
    {
        errno = EMPTY_QUEUE;
        return FALSE;
    }
    int index = (q->front + 1) % SIZE;
    *x = q->data[index];

    return TRUE;
}

main函数：

#include "SqQueue.h"
#include <stdio.h>

int main()
{
    Queue q;
    InitQueue(&q);

    if (QueueEmpty(&q))
    {
        printf ("空队\n");
    }

    int i;
    char str[50];
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (EnQueue(&q, i) != TRUE)
        {
            sprintf (str, "第 %d 个元素入队失败", i);
            myError(str);
        }
    }

    int x;
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (DeQueue(&q, &x) != TRUE)
        {
            sprintf (str, "第 %d 个元素出队失败", i);
            myError(str);
        }

        printf ("x = %d\n", x);
    }

    return 0;
}