习题3.12 另类循环队列

习题3.12 另类循环队列

分数 20

作者 DS课程组

单位 浙江大学

如果用一个循环数组表示队列，并且只设队列头指针Front，不设尾指针Rear，而是另设Count记录队列中元素个数。请编写算法实现队列的入队和出队操作。

函数接口定义：

bool AddQ( Queue Q, ElementType X ); ElementType DeleteQ( Queue Q );

其中Queue结构定义如下：

typedef int Position; typedef struct QNode *PtrToQNode; struct QNode { ElementType *Data; /* 存储元素的数组 */ Position Front; /* 队列的头指针 */ int Count; /* 队列中元素个数 */ int MaxSize; /* 队列最大容量 */ }; typedef PtrToQNode Queue;

注意：如果队列已满，AddQ函数必须输出“Queue Full”并且返回false；如果队列是空的，则DeleteQ函数必须输出“Queue Empty”，并且返回ERROR。

裁判测试程序样例：

typedef PtrToQNode Queue; Queue CreateQueue( int MaxSize ) { Queue Q = (Queue)malloc(sizeof(struct QNode)); Q->Data = (ElementType *)malloc(MaxSize * sizeof(ElementType)); Q->Front = 0; Q->Count = 0; Q->MaxSize = MaxSize; return Q; } bool AddQ( Queue Q, ElementType X ); ElementType DeleteQ( Queue Q ); Operation GetOp(); /* 裁判实现，细节不表 */ int main() { ElementType X; Queue Q; int N, done = 0; scanf("%d", &N); Q = CreateQueue(N); while ( !done ) { switch( GetOp() ) { case addq: scanf("%d", &X); AddQ(Q, X); break; case delq: X = DeleteQ(Q); if ( X!=ERROR ) printf("%d is out\n", X); break; case end: while (Q->Count) printf("%d ", DeleteQ(Q)); done = 1; break; } } return 0; } /* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例：

4

Del

Add 5

Add 4

Add 3

Del

Del

Add 2

Add 1

Add 0

Add 10

End

输出样例：

Queue Empty

5 is out

4 is out

Queue Full

3 2 1 0

题目代码补齐：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define ERROR -1 typedef int ElementType; typedef enum { addq, delq, end } Operation; typedef enum { false, true } bool; typedef int Position; typedef struct QNode *PtrToQNode; struct QNode { ElementType *Data; /* 存储元素的数组 */ Position Front; /* 队列的头、尾指针 */ int Count; /* 队列中元素个数 */ int MaxSize; /* 队列最大容量 */ }; typedef PtrToQNode Queue; Queue CreateQueue(int MaxSize) { Queue Q = (Queue)malloc(sizeof(struct QNode)); Q->Data = (ElementType *)malloc(MaxSize * sizeof(ElementType)); Q->Front = 0; Q->Count = 0; Q->MaxSize = MaxSize; return Q; } bool AddQ(Queue Q, ElementType X) { } ElementType DeleteQ(Queue Q) { } Operation GetOp() /* 裁判实现，细节不表 */ { char op[10]; scanf("%s", op); if (op[0] == 'A' || op[0] == 'a') return addq; else if (op[0] == 'D' || op[0] == 'd') return delq; else return end; } int main() { ElementType X; Queue Q; int N, done = 0; scanf("%d", &N); Q = CreateQueue(N); while (!done) { switch (GetOp()) { case addq: scanf("%d", &X); AddQ(Q, X); break; case delq: X = DeleteQ(Q); if (X != ERROR) printf("%d is out\n", X); break; case end: while (Q->Count) printf("%d ", DeleteQ(Q)); done = 1; break; } } return 0; } /* 你的代码将被嵌在这里 */

答案：

bool AddQ(Queue Q, ElementType X) { if(Q->Count==Q->MaxSize) { printf("Queue Full\n"); return false; } //出队后front会变化，所以要计算新元素的插入位置 int pos=(Q->Front+Q->Count)%(Q->MaxSize); Q->Data[pos]=X; Q->Count++; return true; } ElementType DeleteQ(Queue Q) { if(Q->Count==0) { printf("Queue Empty\n"); return ERROR; } ElementType X; X=Q->Data[Q->Front]; Q->Front=(Q->Front+1)%(Q->MaxSize); Q->Count--; return X; }