循环队列的实现

正常使用队列都是直接用一组地址连续的存储单元依次存放，并用两个指针front和rear指示队列头元素和队列尾元素。但是如果只是这样来存放队列元素，容易引起数组的越界而遭致代码被破坏。

这时我们可以臆造一个环状的空间，但是如果通过Q.front == Q.rear方法是无法判断队列是为“空”还是“满”，所以我们需要找到一个方法去判断，这样便约定“队列头指针在队列尾指针的下一位置上”作为队列“满”的状态。

具体实现代码如下：

/*
    circular queue implementation
    Author: zzj 
    Date : 17-6-13
*/
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
using namespace std;
const int MAXQSIZE = 5; 
/*定义队列的结构体*/ 
typedef struct{
    int base[MAXQSIZE];//初始化动态分配存储空间，即为一数组，这里已经分配好地址 
    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 
}SqQueue;

/*初始化一个空队列Q*/
bool InitQueue(SqQueue &Q)
{
    if(!Q.base) return false;
    Q.front = Q.rear = 0;
    return true;    
} 

/*返回队列Q的元素个数，即队列长度*/
int QueueLength(SqQueue Q)
{
    return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE;//注意要加上队列容量，再取余 
}

/*入队*/
bool EnQueue(SqQueue &Q, int e)
{
    if((Q.rear + 1) % MAXQSIZE == Q.front)  return false;//Q已满 
    Q.base[Q.rear] = e;
    Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXQSIZE;//注意要取余，比如队列的最大容量为5,假如rear现在在4这个位置,那么插入一个元素rear就到了0,所以要取余 
    return true;
} 

/*出队*/
bool DeQueue(SqQueue &Q)
{
    if(Q.rear == Q.front) return false;
    Q.front = (Q.front + 1) % MAXQSIZE;//同入队要取余
    return true; 
} 

/*取队头元素*/
bool getFront(SqQueue &Q, int &e)
{
    if(Q.rear == Q.front) return false;
    e = Q.base[Q.front];
    return true;
}

int main()
{
    SqQueue Q;
    InitQueue(Q);
    while(1)
    {
        printf("1.入队   2.出队   3.取队头元素   4.退出   :");
        int choose;
        scanf("%d", &choose);
        if(choose == 4) break;
        switch(choose)
        {
            case 1://入队 
                int e;
                printf("输入入队元素：");
                scanf("%d", &e);
                if(!EnQueue(Q, e))  printf("栈已满，入队失败！！\n");
                printf("\n");
                break;

            case 2://出队 
                if(!DeQueue(Q)) printf("队列为空，出队失败！！\n");
                printf("\n"); 
                break;

            case 3://取队头元素
                if(!getFront(Q, e)) printf("队列为空，取队头元素失败！！\n");
                else printf("队头元素为 %d\n", e);
                printf("\n");
                break;
        } 
    }
    return 0; 
}