数据结构——循环队列（队列的顺序表示和实现）

/*
    循环队列——队列的顺序表示和实现
    2018.04.20
*/

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

#define OK 1
#define ERROR 0;
#define OVERFLOW -1

typedef int Status;

#define MAXSIZE 100 //队列可达到的最大长度
typedef struct{ 
    char *base; //存储空间的基地址
    int front;  //头指针
    int rear;   //尾指针
}SqQueue;

/*
    队列为空：font=rear=0;
    队列为满：(rear+1)%MAXSIZE=font
*/

//循环队列的初始化
//算法步骤：
//1.为队列分配一个最大容量为MAXSIZE的数组空间，base指向数组空间的首地址；
//2.头指针和尾指针置为零，表示队列为空；
Status InitQueue(SqQueue &Q){
    //构造一个空队列
    Q.base=new char[MAXSIZE];   //为队列分配一个最大容量为MAXSIZE的数组空间
    if(Q.base==NULL)    
        exit(OVERFLOW);     //存储创建失败
    Q.front=Q.rear=0;   //头指针和尾指针置为零，队列为空
    return OK;
}

//求队列的长度
//算法步骤：
//头指针与尾指针的差
int QueueLength(SqQueue Q){
    return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
}

//循环队列的入队
//算法步骤：
//1.判断队列是否为满，若满则返回ERROR;
//2.将新元素插入队尾；
//3.队尾指针加1；

Status EnQueue(SqQueue &Q,char e){
    if((Q.rear+1)%MAXSIZE==Q.front) 
        return ERROR;   //  尾指针在循环意义上加1后等于头指针，表明队满
    Q.base[Q.rear]=e;   //新元素插在队尾上
    Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE;  //队尾指针加1
    return OK;
}

//循环队列的出队
//算法步骤：
//1.判断队列是否为空，若空则返回ERROR；
//2.保存队头元素；
//3.队头指针加1；

Status DeQueue(SqQueue &Q,char &e){
    if(Q.rear==Q.front)
        return ERROR;   //队空
    e=Q.base[Q.front];  //保存队头元素
    Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE;    //队头指针加1
    return OK;
}

//取队头元素
//算法步骤：
//当队列非空是，此操作返回当前队头元素，队头指针保持不变；

char GetHead(SqQueue Q){
    if(Q.front!=Q.rear)     //队列非空
        return Q.base[Q.front];     //返回队头元素的值，对头指针保持不变
}

int main(){
    SqQueue Q;
    while(1){
        int option=0;
        char str;
        system("cls");
        cout<<"循环队列——队列的顺序表示和实现"<<endl;
        cout<<"1.循环队列的初始化"<<endl;
        cout<<"2.循环队列的入队"<<endl;
        cout<<"3.循环队列的出队"<<endl;
        cout<<"4.取出循环队列的头元素"<<endl;
        cout<<"5.退出"<<endl;
        cout<<"Please input your select:";
        cin>>option;
        switch(option){
        case 1:
            if(InitQueue(Q)==OK)
                cout<<"1.Success!"<<endl;
            else
                cout<<"1.Error!"<<endl;
            system("pause");
            break;
        case 2:
            cout<<"Plesea input a char:";
            cin>>str;
            if(EnQueue(Q,str)==OK)
                cout<<"2.Success!"<<endl;
            else
                cout<<"2.Error!"<<endl;
            system("pause");
            break;
        case 3:
            if(DeQueue(Q,str)==OK){
                cout<<"3.Success!"<<endl;
                cout<<"The char is "<<str<<endl;
            }
            else
                cout<<"3.Error!"<<endl;
            system("pause");
            break;
        case 4:
            str=GetHead(Q);
            cout<<"4.Success!"<<endl;
            cout<<"4.The head char is "<<str<<endl;
            system("pause");
            break;
        case 0:
            exit(0);
            break;
        default:
            cout<<"Warming!"<<endl;
            break;
        }
    }

    return 0;
}