PTA（栈和队列）1-7 另类循环队列

1-7 另类循环队列

分数 4

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：

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

其中Queue结构定义如下：

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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：

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#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 */

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：

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Del
Add 5
Add 4
Add 3
Del
Del
Add 2
Add 1
Add 0
Add 10
End

输出样例：

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Queue Empty
5 is out
4 is out
Queue Full
3 2 1 0
  • 这题没有尾指针，但是可以根据头指针+队列中的个数计算出来
  • 此循环队列还是先进先出，还是要使Front指针是队头

答案

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bool AddQ( Queue Q, ElementType X ) {
    // 观察CreateQueue发现此队列是带头结点的
    if(Q->Count == Q->MaxSize) {
        printf("Queue Full\n");
        return false;
    }
    // 计算队尾位置
    int rear = (Q->Front + Q->Count) % Q->MaxSize;
    Q->Data[rear] = X;
    Q->Count++;
    return true;
}

ElementType DeleteQ( Queue Q ) {
    if (Q->Count == 0) {
        printf("Queue Empty\n");
        return ERROR;
    }
    ElementType elem = Q->Data[Q->Front];
    Q->Front = (Q->Front + 1) % Q->MaxSize;
    Q->Count--;
    return elem;
}