20200120 数据结构和算法之数组循环队列的实现

数组循环队列针对数据量不大的情况下使用，可以快速地实现元素的入队和出队。入队和出队遵循先进先出(FIFO)的原则。结构体组成如下：

typedef int datatype;
typedef struct _loopQueue {datatype* data;int front;int rear;
}loopQueue;

其中基本的操作图如下：
循环队列入队，队尾循环后移 lq->rear=(lq->rear+1)%MAX_SIZE
循环队列出队，队头循环后移lq->front=(lq->front+1)&MAX_SIZE
循环队列队空 lq->front=lq->rear=0;//初始化时指向同一位置
循环队列满 (lq->rear+1)%MAX_SIZE=lq->front
队列的长度计算，分两种情况：如果 lq->rear> lq->front
队列长度为 lq->rear-lq->front;若lq->rearfront,队列长度为 MAX_SZIE-lq->front-lq->rear)，即 lq->rear-lq->front+MAX_SIZE;
统一上述两种情况长度为(lq->rear-lq->front+MAX_SIZE)%MAX_SIZE
完整的代码实现如下：

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
#define MAX_SZIE 5
typedef int datatype;
typedef struct _loopQueue {datatype* data;int front;int rear;
}loopQueue;
bool initLoopQueue(loopQueue* &lq);
bool isFull(loopQueue* &lq);
int getLength(loopQueue* &lq);
void loopQueuePrint(loopQueue*& lq);
bool loopQueueEnter(loopQueue*& lq, datatype data);
bool loopQueueDelete(loopQueue*& lq, datatype &data);int main() {loopQueue* lq;if(!initLoopQueue(lq)) {cout << "初始化失败！" << endl;exit(1);}for (int i = 0; i < 10; i++) {if (loopQueueEnter(lq, i)) {cout << "入队成功:"<<i<<endl;}else {cout << "入队失败:" << i << endl;}}cout << "队列的长度为:" << getLength(lq)<<endl;int data;for (int i = 0; i < 2; i++) {if (loopQueueDelete(lq, data)) {cout << "出队成功:" << data << endl;}else {cout << "出队失败:"  << endl;}}for (int i = 10; i < 15; i++) {if (loopQueueEnter(lq, i)) {cout << "入队成功:" << i << endl;}else {cout << "入队失败:" << i << endl;}}cout << "队列的长度为:" << getLength(lq) << endl;loopQueuePrint(lq);system("pause");return 0;
}
bool initLoopQueue(loopQueue* &lq) {lq = new loopQueue;if (!lq) return false;lq->data = new datatype[MAX_SZIE];memset(lq->data, 0, MAX_SZIE);lq->front = lq->rear = 0;return true;
}
bool isFull(loopQueue*& lq) {if (!lq) return false;if ((lq->rear + 1) % MAX_SZIE == lq->front)return true;else return false;
}
int getLength(loopQueue*& lq) {if (!lq) return false;return (lq->rear - lq->front + MAX_SZIE) % MAX_SZIE;
}
void loopQueuePrint(loopQueue* &lq) {if (!lq || lq->front == lq->rear) return;int tmp = lq->front;while (1) {       datatype num = lq->data[tmp];cout << num << " ";tmp=(tmp+1)% MAX_SZIE;if (tmp == lq->rear) break;}
}
bool loopQueueEnter(loopQueue*& lq, datatype data) {if (!lq || isFull(lq)) return false;lq->data[lq->rear] = data;lq -> rear = (lq->rear + 1) % MAX_SZIE;return true;
}
bool loopQueueDelete(loopQueue*& lq, datatype& data) {if (!lq || lq->front == lq->rear) return false;data = lq->data[lq->front];lq->front = (lq->front + 1) % MAX_SZIE;return true;}

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