循环队列中判断队满与队空

转载自：https://blog.csdn.net/u010429311/article/details/51043149

在引用循环队列前，我们需要了解队列是如何线性实现的（下图有错，x=sq[front++]）。 
 
简单地讲，便是当队列为空时，front = rear = 0,每当插入元素尾指针+1，删除元素是头指针+1。但是，我们会发现一个问题，如上面的第四个图，0，1，2三个空间并没有使用。因此，为了占用该空间，我们使用了循环队列来实现。 
循环队列原理图： 
 
我们可以发现，当循环队列属于上图的d1情况时，是无法判断当前状态是队空还是队满。为了达到判断队列状态的目的，可以通过牺牲一个存储空间来实现。 
如上图d2所示， 
队头指针在队尾指针的下一位置时，队满。 Q.front == (Q.rear + 1) % MAXSIZE 因为队头指针可能又重新从0位置开始，而此时队尾指针是MAXSIZE - 1，所以需要求余。 
当队头和队尾指针在同一位置时，队空。 Q.front == Q.rear;

以下是实现的代码：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MAXSIZE 100  //最大队列长度
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef int ElemType;
typedef int Status;

typedef struct {
    ElemType *base;  //队列空间
    int front;   //队头指针
    int rear;       //队尾指针，若队尾不为空，则指向队尾元素的下一个位置
}SqQueue;

//初始化循环队列
Status initQueue(SqQueue &Q) {
    Q.base = (ElemType *) malloc(MAXSIZE * sizeof(ElemType));  //申请空间
    Q.front = Q.rear = 0;       //队空
    return OK;
}

//入队
Status enQueue(SqQueue &Q, ElemType e) {
    if ((Q.rear + 1) % MAXSIZE == Q.front) return ERROR; //队满，无法添加
    Q.base[Q.rear] = e;  //插入元素
    Q.rear =  (Q.rear + 1) % MAXSIZE; //队尾指针+1
    return OK;
}

//出队
Status deQueue(SqQueue &Q, ElemType &e) {
    if (Q.front == Q.rear) return ERROR; //队空，无法删除
    e = Q.base[Q.front];
    Q.front = (Q.front + 1) % MAXSIZE;  //队头指针+1
    return OK;
}

//返回队列长度
Status length(SqQueue &Q) {
    return (Q.rear - Q.front + MAXSIZE) % MAXSIZE; 
}