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資料結構之自建演算法庫——順序環形佇列

按照“0207將演算法變程式”[視訊]部分建議的方法,建設自己的專業基礎設施演算法庫。

下圖是資料儲存結構設計及各種操作實現的要點:
這裡寫圖片描述

順序環形佇列演算法庫採用程式的多檔案組織形式,包括兩個檔案:
  
  1.標頭檔案:sqqueue.h,包含定義順序環形佇列資料結構的程式碼、巨集定義、要實現演算法的函式的宣告;

#ifndef SQQUEUE_H_INCLUDED
#define SQQUEUE_H_INCLUDED

#define MaxSize 5
typedef char ElemType;
typedef struct
{
    ElemType data[MaxSize];
    int
front,rear; /*隊首和隊尾指標*/ } SqQueue; void InitQueue(SqQueue *&q); //初始化順序環形佇列 void DestroyQueue(SqQueue *&q); //銷燬順序環形佇列 bool QueueEmpty(SqQueue *q); //判斷順序環形佇列是否為空 int QueueLength(SqQueue *q); //返回佇列中元素個數,也稱佇列長度 bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e); //進隊 bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e); //出隊
#endif // SQQUEUE_H_INCLUDED

  2.原始檔:sqqueue.cpp,包含實現各種演算法的函式的定義

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "sqqueue.h"

void InitQueue(SqQueue *&q)  //初始化順序環形佇列
{
    q=(SqQueue *)malloc (sizeof(SqQueue));
    q->front=q->rear=0;
}
void DestroyQueue(SqQueue *&q) //銷燬順序環形佇列
{ free(q); } bool QueueEmpty(SqQueue *q) //判斷順序環形佇列是否為空 { return(q->front==q->rear); } int QueueLength(SqQueue *q) //返回佇列中元素個數,也稱佇列長度 { return (q->rear-q->front+MaxSize)%MaxSize; } bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e) //進隊 { if ((q->rear+1)%MaxSize==q->front) //隊滿上溢位 return false; q->rear=(q->rear+1)%MaxSize; q->data[q->rear]=e; return true; } bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e) //出隊 { if (q->front==q->rear) //隊空下溢位 return false; q->front=(q->front+1)%MaxSize; e=q->data[q->front]; return true; }

  3.在同一專案(project)中建立一個原始檔(如main.cpp),編制main函式,完成相關的測試工作。 例:

#include <stdio.h>
#include "sqqueue.h"

int main()
{
    ElemType e;
    SqQueue *q;
    printf("(1)初始化佇列q\n");
    InitQueue(q);
    printf("(2)依次進佇列元素a,b,c\n");
    if (enQueue(q,'a')==0) printf("隊滿,不能進隊\n");
    if (enQueue(q,'b')==0) printf("隊滿,不能進隊\n");
    if (enQueue(q,'c')==0) printf("隊滿,不能進隊\n");
    printf("(3)佇列為%s\n",(QueueEmpty(q)?"空":"非空"));
    if (deQueue(q,e)==0)
        printf("隊空,不能出隊\n");
    else
        printf("(4)出隊一個元素%c\n",e);
    printf("(5)佇列q的元素個數:%d\n",QueueLength(q));
    printf("(6)依次進佇列元素d,e,f\n");
    if (enQueue(q,'d')==0) printf("隊滿,不能進隊\n");
    if (enQueue(q,'e')==0) printf("隊滿,不能進隊\n");
    if (enQueue(q,'f')==0) printf("隊滿,不能進隊\n");
    printf("(7)佇列q的元素個數:%d\n",QueueLength(q));
    printf("(8)出佇列序列:");
    while (!QueueEmpty(q))
    {
        deQueue(q,e);
        printf("%c ",e);
    }
    printf("\n");
    printf("(9)釋放佇列\n");
    DestroyQueue(q);
    return 0;
}