数据结构实现——循环队列

数据结构实现——循环队列

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使用的函数功能介绍

Queue *Creat(int max);

功能：创建空队列，空队列所能容纳的最大值元素个数是max，返回Queue*，作为该队列的指针。

注意：max必须>=0.

特殊情况：当无法申请空间时，返回NULL。

使用方法：

Queue *Q = Creat(2);

int Destroy(Queue* Q)

功能：删除队列，若成功，返回1；

特殊情况：当队列已经被删除（Q为空指针），返回0。

注意：使用之后，一定要立即将指针置空

int Empty(Queue *Q)

功能：判断是否为空，若为空，这返回1，否则返回0.

int Full(Queue* Q)

功能：判断是否已满，若已满，这返回1，否则返回0.

int Push(Queue *Q, Elem e)

功能：向队列中PUSH一个元素。

特殊情况：若队列已满，这返回0，如果正常push，返回1。

int Pop(Queue *Q)

功能：将队列中POP一个元素。

特殊情况：若队列空，这返回0，如果正常，返回1。

Elem GetHead(Queue *Q)

功能：返回队首元素

特殊情况：若队列为空，则程序crash。

Elem GetTail(Queue *Q)

功能：返回队尾元素

特殊情况：若队列为空，则程序crash。

int Size(Queue* Q)

功能：返回队列中的元素个数

源代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef int Elem;
typedef struct Queue
{
    Elem *data;
    int head;
    int tail;
    int size;//仅仅是一个功能，程序的判空，判断满并不依赖。
    int MAX_SIZE;//是真正申请的最大值，实际存放MAX_SIZE-1个。
}Queue;
//函数原形声明
Queue *Creat(int max);
int Size(Queue* Q);
Elem GetTail(Queue *Q);
Elem GetHead(Queue *Q);
int Pop(Queue *Q);
int Push(Queue *Q, Elem e);
int Full(Queue* Q);
int Empty(Queue *Q);
int Destroy(Queue* Q);



Queue *Creat(int max)
{
    if(max <= 0)
        return NULL;
    Elem *D = (Elem*)calloc(max + 1, sizeof(Elem));
    if(!D)
        return NULL;
    Queue *Q = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
    if(!Q)
    {
        free(D);
        return NULL;
    }
    Q->MAX_SIZE = max + 1;
    Q->data = D;
    Q->head = 0;
    Q->tail = 0;
    Q->size = 0;
    return Q;
}

int Destroy(Queue* Q)
{
    if(!Q)
        return 0;
    free(Q->data);
    free(Q);
    return 1;
}
int Empty(Queue *Q)
{
    if(Q->head == Q->tail)
        return 1;
    else
        return 0;
}
int Full(Queue* Q)
{
    if((Q->tail+1)%Q->MAX_SIZE == Q->head)
        return 1;
    else
        return 0;
}

int Push(Queue *Q, Elem e)
{
    if(Full(Q))
       return 0;
    Q->data[Q->tail] = e;
    Q->tail = (Q->tail + 1)%Q->MAX_SIZE;
    Q->size += 1;
    return 1;
}

int Pop(Queue *Q)
{
    if(Empty(Q))
        return 0;
    Q->head = (Q->head + 1) % Q->MAX_SIZE;
    Q->size -= 1;
    return 1;
}

Elem GetHead(Queue *Q)
{
    if(Empty(Q))
    {
        *(int *)NULL;//专门让程序crash
    }
    return Q->data[Q->head];
}
Elem GetTail(Queue *Q)
{
    if(Empty(Q))
    {
        *(int *)NULL;//专门让程序crash
    }
    int t;
    t = Q->tail;
    t -= 1;
    if(t >= 0)
        return Q->data[t];
    else
    {
        return Q->data[Q->MAX_SIZE-1];
    }
}
int Size(Queue* Q)
{
    return Q->size;
}
int main()
{

    Queue *Q = Creat(2);
    printf("size:%d\n",Size(Q));
    printf("empty?:%d\n",Empty(Q));
    Push(Q,1);
    Pop(Q);
    Push(Q,1);
    printf("empty?:%d\n",Empty(Q));
    Push(Q,2);
    printf("%d  %d\n",GetHead(Q),GetTail(Q));
    printf("size:%d\n",Size(Q));
    Pop(Q);
    Pop(Q);
    printf("fault_signal:%d\n",Pop(Q));
    Push(Q,2);
    printf("Size:%d\n",Size(Q));
    Destroy(Q);
    Q = NULL;
    return 0;
}

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