考研数据结构——C语言实现顺序队列

1. 定义队列结构：首先定义了一个名为Queue的结构体，它包含一个整数数组data用于存储队列中的元素，以及两个整数front和rear分别表示队列的头部和尾部。

2. 初始化队列：initialize函数用于初始化队列，将front和rear都设置为-1，表示队列为空。

3. 判空函数：isEmpty函数用于判断队列是否为空，如果front等于-1，则队列为空。

4. 判满函数：isFull函数用于判断队列是否已满，如果(rear + 1) % MAX_SIZE等于front，则队列已满。这里使用% MAX_SIZE是为了实现循环队列的特性，即当rear到达数组末尾时，下一个位置会循环到数组的开始。

5. 入队函数：enqueue函数用于向队列中添加一个元素。首先检查队列是否已满，如果已满则打印错误信息并返回。如果队列为空，则将front和rear都设置为0，表示队列中只有一个元素。否则，将rear移动到下一个位置。最后，将新元素添加到data数组中。

6. 出队函数：dequeue函数用于从队列中移除一个元素。首先检查队列是否为空，如果为空则打印错误信息并退出程序。然后，将front指向的元素值返回，如果front和rear相等，则将它们都设置为-1，表示队列为空。否则，将front移动到下一个位置。

7. 查看队头函数：peek函数用于查看队列头部的元素，但不移除它。如果队列为空，则打印错误信息并退出程序。否则，返回front指向的元素值。

8. 主函数：main函数是程序的入口点。首先，创建一个Queue类型的变量queue并初始化。然后，连续入队5个元素。接着，连续出队4个元素，并打印它们。最后，打印队列头部的元素，此时队列中应该只剩下一个元素。

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

//定义队列结构
#define MAX_SIZE 100

typedef struct Queue {
	int data[MAX_SIZE];
	int front, rear;
}Queue;

//初始化队列
void initialize(Queue* queue) {
	queue->front = -1;
	queue->rear = -1;
}

//判空
int isEmpty(Queue* queue) {
	return queue->front == -1;
}

//判满
int isFull(Queue* queue) {
	return (queue->rear + 1) % MAX_SIZE == queue->front;
}

//入队
void enqueue(Queue* queue, int value) {
	if (isFull(queue)) {
		printf("Queue overflow!\n");
		return;
	}
	if (isEmpty(queue))
		queue->front = queue->rear = 0;
	else
		queue->rear = (queue->rear + 1) % MAX_SIZE;
	queue->data[queue->rear] = value;
}

//出队
int dequeue(Queue* queue) {
	if (isEmpty(queue)) {
		printf("Queue underflow!\n");
		exit(1);
	}
	int value = queue->data[queue->front];
	if (queue->front == queue->rear)
		queue->front = queue->rear = -1;
	else
		queue->front = (queue->front + 1) % MAX_SIZE;
	return value;
}

//查看队头
int peek(Queue* queue) {
	if (isEmpty(queue)) {
		printf("Queue is empty!\n");
		exit(1);
	}
	return queue->data[queue->front];
}

//主函数
int main() {
	Queue queue;
	initialize(&queue);

	enqueue(&queue, 1);
	enqueue(&queue, 2);
	enqueue(&queue, 3);
	enqueue(&queue, 4);
	enqueue(&queue, 5);

	printf("Dequeued element:%d\n", dequeue(&queue));
	printf("Dequeued element:%d\n", dequeue(&queue));
	printf("Dequeued element:%d\n", dequeue(&queue));
	printf("Dequeued element:%d\n", dequeue(&queue));

	printf("Front element:%d\n", peek(&queue));
	return 0;
}