基于顺序存储的环形队列算法库构建

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版本更新日志

v1.0: 基于之前的逻辑框架 , 简单改名, 易于理解

v2.0: 基于第一种框架, 通过队首尾指针进行指引的方式, 不能直接判断元素个数, 所以通过增加元素个数选项, 来提升队列可操作性

V1.0

算法库函数

//(1) 初始化顺序的循环队列
void Init_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&init_queue);
//(2) 销毁顺序的循环队列
void Destroy_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&destroy_queue);
//(3) 判断顺序循环队列是否为空
bool IsEmpty_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *judge_queue);
//(4) 测算循环队列的元素个数
int Length_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *measure_queue);
//(5) 入队元素
bool Enter_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&enter_queue, ElemType enter_value);
//(6) 出队元素
bool Out_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&Out_queue, ElemType &Out_value);

头文件

Sequential_circular_queue.h

#ifndef SEQUENTIAL_CIRCULAR_QUEUE_H_INCLUDED#define SEQUENTIAL_CIRCULAR_QUEUE_H_INCLUDED#define   MaxSize 8      //数组长度typedef char ElemType;//自定义队列类型//数组循环队列,自定义结构体
typedef struct
{ElemType data[MaxSize];//存储队列数据int Front;//队首指针int Rear;//队尾指针}Sequential_circular_queue;//(1) 初始化顺序的循环队列
void Init_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&init_queue);
//(2) 销毁顺序的循环队列
void Destroy_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&destroy_queue);
//(3) 判断顺序循环队列是否为空
bool IsEmpty_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *judge_queue);
//(4) 测算循环队列的元素个数
int Length_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *measure_queue);
//(5) 入队元素
bool Enter_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&enter_queue, ElemType enter_value);
//(6) 出队元素
bool Out_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&Out_queue, ElemType &Out_value);#endif //SEQUENTIAL_CIRCULAR_QUEUE_H_INCLUDE

库函数实现

Sequential_circular_queue.cpp

/*****************************************
功  能: 基于顺序存储的环形队列
编程人: 王涛
时  间: 2024.6.22
版  本: V1.0
******************************************/
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "Sequential_circular_queue.h"/**************************************************
(1)函数名: Init_Sequential_circular_queue
功  能: 初始创建的顺序循环队列
参  数: (1)Sequential_circular_queue *&init_queue:要初始化的顺序队列
返回值: 无
**************************************************/void Init_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&init_queue)
{init_queue = (Sequential_circular_queue*)malloc(sizeof(Sequential_circular_queue));init_queue->Front = 0;init_queue->Rear = 0;
}/**************************************************
(2)函数名: Destroy_Sequential_circular_queue
功  能: 销毁顺序存储的循环队列
参  数: (1)Sequential_circular_queue *&destroy_queue: 要销毁的队列
注  意: 传入的是 *& 指针地址, 所以可以修改原函数
返回值: 无(只有成功,没有失败)
**************************************************/
void Destroy_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&destroy_queue)
{free(destroy_queue);
}/**************************************************
(3)函数名: IsEmpty_Sequential_circular_queue
功  能: 判断顺序循环队列是否为空
参  数: Sequential_circular_queue *&judge_queue:要判断的
返回值: bool:判断是队列是否为空
**************************************************/
bool IsEmpty_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *judge_queue)
{//队首,队尾重合,则队列为空return (judge_queue->Front == judge_queue->Rear);
}/**************************************************
(4)函数名: Length_Sequential_circular_queue
功  能: 测算循环队列的元素个数
参  数: Sequential_circular_queue *&measure_queue:要进行测量元素个数的队列
返回值: int: 返回队列元素个数/长度
**************************************************/
int Length_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *measure_queue)
{return (measure_queue->Rear - measure_queue->Front+MaxSize)%MaxSize;
}/**************************************************
(5)函数名: Enter_Sequential_circular_queue
功  能:入队元素
参  数:(1)Sequential_circular_queue *&enter_queue:入队元素的队列(2)ElemType enter_value:入队的元素值
返回值:bool: 是否队满? 是,成功:否,失败
**************************************************/
bool Enter_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&enter_queue, ElemType enter_value)
{//判断防止队满上溢if((enter_queue->Rear+1)%MaxSize == enter_queue->Front){return false;}enter_queue->Rear = (enter_queue->Rear + 1)%MaxSize;enter_queue->data[enter_queue->Rear] = enter_value;return true;
}/**************************************************
函数名: Out_Sequential_circular_queue
功  能:出队元素
参  数:(1)Sequential_circular_queue *&Out_queue:出队队列(2)ElemType &Out_value:出队队列元素值
注  意: 出队队列,要进行修改,所以是*&(指针地址)并且要传回出队元素的数值,所以也用的是 &(地址)
返回值: bool: 出队成功? 队非空,成功:队空,失败
**************************************************/
bool Out_Sequential_circular_queue(Sequential_circular_queue *&Out_queue, ElemType &Out_value)
{if(IsEmpty_Sequential_circular_queue(Out_queue))//判断为空,则跳出{return false;}Out_queue->Front = (Out_queue->Front + 1)%MaxSize; //锁定出队元素序号Out_value = Out_queue->data[Out_queue->Front];//传回出队数值return true;
}

主函数测试

main.cpp

#include <stdio.h>
#include "Sequential_circular_queue.h"int main()
{ElemType test_data1;Sequential_circular_queue *test_queue1;printf("(1)初始化队列test_queue1\n");Init_Sequential_circular_queue(test_queue1);printf("(2)依次进队列元素 a b c \n");if(Enter_Sequential_circular_queue(test_queue1,'a') == 0){printf("\n队满, 不能进队!\n");}if(Enter_Sequential_circular_queue(test_queue1,'b') == 0){printf("\n队满, 不能进队!\n");}if(Enter_Sequential_circular_queue(test_queue1,'c') == 0){printf("\n队满, 不能进队!\n");}printf("\n(3)队列为%s\n",(IsEmpty_Sequential_circular_queue(test_queue1)?"空":"非空"));if(Out_Sequential_circular_queue(test_queue1, test_data1) == 0){printf("队空, 不能出队\n");}else{printf("(4)出队一个元素 %c \n", test_data1);}printf("(5)队列test_queue1的元素个数:%d\n", Length_Sequential_circular_queue(test_queue1));printf("(6) 依次进队列元素 d e f\n");test_data1 = 'd';if(Enter_Sequential_circular_queue(test_queue1, test_data1) == 0){printf("\n队满,%c不能进队\n",test_data1);}test_data1 = 'e';if(Enter_Sequential_circular_queue(test_queue1, test_data1) == 0){printf("\n队满,%c不能进队\n",test_data1);}test_data1 = 'f';if(Enter_Sequential_circular_queue(test_queue1, test_data1) == 0){printf("\n队满,%c不能进队\n",test_data1);}printf("\n(7) 队列test1的元素个数是%d\n", Length_Sequential_circular_queue(test_queue1));printf("(8)出队列序号:");while(!IsEmpty_Sequential_circular_queue(test_queue1)){Out_Sequential_circular_queue(test_queue1,test_data1);printf("\n%c\n",test_data1);}printf("\n");printf("(9)释放队列\n");Destroy_Sequential_circular_queue(test_queue1);return 0;}

运行结果

V2.0