队列-循环队列/链队列

今天学了队列，就自己写了一下代码，队列有顺序队列和循环队列以及链队列，由于顺序队列存在“假上溢”现象，所以基本上不用，那么主要研究循环队列和链队列，循环队列是采用数组实现的，其中分别由front 和rear指示队列的头和尾，插入和删除分别只能在队尾和队首进行，这样才能实现数据先进先出的数据结构，而栈是数据现先进后出的数据结构，与队列刚好相反，所以栈只能在栈顶进行删除与插入，这样才能实现数据先进后出，回到循环队列由于当队列空或者满时，front都与rear相等，所以就存在一个空与满的判断问题，也正是存在这个问题才有下面两种实现方法，一种是用一个type_queue类型空间来换取这个问题的解决，另一个办法是用一个整数记录队列数据的个数，这样自然就能判断队列空或者满了，count=0为空，count=Max为满，下面分别给出相应代码：

//循环队列
//相应操作为（进队列）Push(),出队列pop(),取队首元素Get_top(),清空队列clear_queue(),判空Is_empty(),判满Is_full()
//第一种方式（利用空的结点来制造判断full的条件)
//#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//#include <string.h>
//using namespace std;
#define Max 100 //结点个数（最大)实际存储最大数量为99（牺牲一个type_queue类型的空间）
typedef int type_queue;
typedef struct 
{
	type_queue s[Max];
	int front;
	int rear;
}Queue;

bool Is_empty(Queue *p){
	return p->front==p->rear;
}
bool Is_full(Queue *p){
	return (p->rear+1)%Max==p->front;
}
void Push(Queue *p,type_queue x){
	if(Is_full(p)){
		printf("overflow\n");
		return ;
	}
	p->s[p->rear]=x;
	p->rear=(p->rear+1)%Max;
}
type_queue Pop(Queue *p){
	if(Is_empty(p)){
		printf("belowflow\n");
		return -1;
	}
	type_queue x;
	x=p->s[p->front];
	p->front=(p->front+1)%Max;
	return x;
}
type_queue Get_top(Queue *p){
	if(Is_empty(p)){
		printf("Queue is empty\n");
		return -1;
	}
	return p->s[p->front];
}
void Init_queue(Queue *p){
	p->front=p->rear=0; //随便为0-Max-1中的一个数值即可
}
void Clear_queue(Queue *p){
	p->front=p->rear=0;//随便为0-Max-1中的一个数值即可
}

下面是另一种方法：

//第二种方法（用一个整数count记录队列中的结点数)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define Max 100 //实际上可以存储100各数据
typedef int type_queue;
typedef struct 
{
	type_queue s[Max];
	int front;
	int rear;
	int count;
}Queue;
bool Is_empty(Queue *p){
	return p->count==0;
}
bool Is_full(Queue *p){
	return p->count==Max;
}
void Push(Queue *p,type_queue x){
	if(Is_full(p)){
		printf("overflow\n");
		return ;
	}
	p->s[p->rear]=x;
	p->rear=(p->rear+1)%Max;
	p->count++;
}
type_queue Pop(Queue *p){
	if(Is_empty(p)){
		printf("belowflow\n");
		return -1;
	}
	type_queue x;
	x=p->s[p->front];
	p->front=(p->front+1)%Max;
	p->count--;
	return x;
}
type_queue Get_top(Queue *p){
	if(Is_empty(p)){
		printf("Queue is empty\n");
		return -1;
	}
	return p->s[p->front];
}
void Init_queue(Queue *p){
	p->front=p->rear=0;//随便为0-Max-1中的一个数值即可
	p->count=0;
}
void Clear_queue(Queue *p){
	p->front=p->rear=0;//随便为0-Max-1中的一个数值即可
	p->count=0;
}
int main()
{
	Queue q;
	Init_queue(&q);
	for(int i=0;i<100;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	for(int i=0;i<100;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	for(int i=0;i<100;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	 Clear_queue(&q);
	 for(int i=0;i<100;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	for(int i=0;i<100;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	
	return 0;
}

接着是链队列的代码：

//链队列
//尾插法建链队列
//无上限，提供操作：判空Is_empty(),插入Push(),删除Pop(),清空Clear_queue(),取队首元素Get_top(),初始化队列Init_queue();
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef int type_queue;
typedef struct node
{
	type_queue x;
	struct node *next;
}Node;
typedef struct
{
	Node *front;
	Node *rear;
}Queue;

bool Is_empty(Queue *p){
	if(p->front==NULL && p->rear==NULL)
		return true;
	return false;
}
void Push(Queue *p,type_queue x){
	Node *s=(Node*)malloc(sizeof(Node));
	s->x=x;
	s->next=NULL;
	if(Is_empty(p)){
		p->rear=p->front=s;
		return ;
	}
	p->rear->next=s;
	p->rear=s;
}
type_queue Pop(Queue *p){
	if(Is_empty(p)){
		printf("below flow\n");
		return -1;
	}
	type_queue x=p->front->x;
	if(p->front->next==NULL){
		free(p->front);
		p->front=p->rear=NULL;
		return x;
	}
	Node *s=p->front;
	p->front=s->next;
	free(s);
	return x;
}

type_queue Get_top(Queue *p){
	if(Is_empty(p)){
		printf("the Queue is empty\n");
		return -1;
	}
	return p->front->x;
}

void Init_queue(Queue *p){
	p->front=p->rear=NULL;
}
void Clear_queue(Queue *p){
	while(!Is_empty(p))
		Pop(p);
}

int main()
{
	Queue q;
	Init_queue(&q);
	for(int i=0;i<101;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	for(int i=0;i<101;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	for(int i=0;i<101;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	 Clear_queue(&q);
	 for(int i=0;i<101;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	for(int i=0;i<101;i++)
		Push(&q,i);
	while(!Is_empty(&q))
		printf("%d ",Pop(&q));
	return 0;
}