实现一个循环队列 - 北京网站建设

这段代码实现了一个循环队列的基本操作，包括初始化队列、入队、出队和查看队列的第一个元素。

代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>// 定义队列结构体
typedef struct {int* queue;       // 存储队列元素的数组指针int top;          // 队列头部索引（出队的位置）int bottom;       // 队列尾部索引（入队的位置）int queuenum;     // 队列中元素的数量（未使用）int queuemax;     // 队列的最大长度
} stQueue;// 初始化队列函数
void queue_init(stQueue* st, int maxlen) {if (st->queue == NULL) {// 为队列分配内存空间，长度为 maxlen + 1st->queue = (int*)malloc((maxlen + 1) * sizeof(int));st->queuemax = maxlen + 1;  // 设置队列最大长度st->bottom = 0;  // 初始化队列尾部索引st->top = 0;     // 初始化队列头部索引st->queuenum = 0;  // 初始化队列元素数量（未使用）}
}// 入队函数
int queue_push(stQueue* st, int data) {int ret = -1;  // 默认返回 -1 表示失败// 判断队列是否已满if ((st->bottom + 1) % (st->queuemax) == st->top) {printf("full\n");  // 打印队列已满} else {// 将数据存入队列尾部st->queue[st->bottom] = data;// 更新队列尾部索引，实现循环st->bottom = (st->bottom + 1) % st->queuemax;ret = 0;  // 入队成功返回 0}return ret;
}// 出队函数
int queue_pop(stQueue* st) {int ret = -1;  // 默认返回 -1 表示失败// 判断队列是否为空if (st->bottom == st->top) {printf("empty\n");  // 打印队列为空} else {// 打印队列头部元素printf("%d\n", st->queue[st->top]);// 更新队列头部索引，实现循环st->top = (st->top + 1) % st->queuemax;ret = 0;  // 出队成功返回 0}return ret;
}// 查看队列头部元素函数
int queue_front(stQueue* st) {int ret = -1;  // 默认返回 -1 表示失败// 判断队列是否为空if (st->bottom == st->top) {printf("empty\n");  // 打印队列为空} else {// 打印队列头部元素printf("%d\n", st->queue[st->top]);ret = 0;  // 查看成功返回 0}return ret;
}// 主函数
int main() {char op[100] = {0};  // 操作命令缓冲区unsigned int n, q = 0;  // 队列长度和操作数量stQueue stMyqueue = {0};  // 初始化队列结构体scanf("%d %d", &n, &q);  // 输入队列长度 n 和操作数量 qqueue_init(&stMyqueue, n);  // 初始化队列for (unsigned int i = 0; i <= q; i++) {fgets(op, sizeof(op), stdin);  // 读取操作命令if (strstr(op, "push")) {// 如果命令是 push，调用入队函数queue_push(&stMyqueue, atoi(op + 5));} else if (strstr(op, "pop")) {// 如果命令是 pop，调用出队函数queue_pop(&stMyqueue);} else if (strstr(op, "front")) {// 如果命令是 front，调用查看函数queue_front(&stMyqueue);}}return 0;
}

1. 数据结构定义

typedef struct {int* queue;       // 存储队列元素的数组指针int top;          // 队列头部（出队的位置）int bottom;       // 队列尾部（入队的位置）int queuenum;     // 当前队列中的元素数量（代码中未使用）int queuemax;     // 队列的最大长度
} stQueue;

stQueue 是一个结构体，定义了一个队列的基本属性：
- queue: 用于存储队列元素的动态数组。
- top: 队列的头部索引，用于出队操作。
- bottom: 队列的尾部索引，用于入队操作。
- queuenum: 队列中元素的数量（但在代码中没有实际使用这个字段）。
- queuemax: 队列的最大长度。

2. 队列初始化函数

void queue_init(stQueue* st, int maxlen) {if (st->queue == NULL) {st->queue = (int*)malloc((maxlen + 1) * sizeof(int));st->queuemax = maxlen + 1;st->bottom = 0;st->top = 0;st->queuenum = 0;}
}

queue_init 函数用于初始化队列：
- 如果队列指针 queue 为空，分配 maxlen + 1 个整数的内存空间。
- 将 queuemax 设置为 maxlen + 1，这表示队列的最大长度。
- top 和 bottom 都初始化为 0，表示队列为空。

3. 入队操作

int queue_push(stQueue* st, int data) {int ret = -1;if ((st->bottom + 1) % (st->queuemax) == st->top) {printf("full\n");} else {st->queue[st->bottom] = data;st->bottom = (st->bottom + 1) % st->queuemax;ret = 0;}return ret;
}

queue_push 函数用于将元素 data 入队：
- 通过检查 (st->bottom + 1) % st->queuemax == st->top 来判断队列是否已满。如果满了，打印 "full"。
- 如果队列未满，将 data 存储到 queue[bottom]，然后将 bottom 的索引加一，并取模以实现循环队列。
- 如果操作成功，返回 0；否则返回 -1。

4. 出队操作

int queue_pop(stQueue* st) {int ret = -1;if (st->bottom == st->top) {printf("empty\n");} else {printf("%d\n", st->queue[st->top]);st->top = (st->top + 1) % st->queuemax;ret = 0;}return ret;
}

queue_pop 函数用于将队列头部元素出队：
- 通过检查 bottom == top 来判断队列是否为空。如果为空，打印 "empty"。
- 如果队列不为空，打印队列头部元素 queue[top]，然后将 top 的索引加一，并取模以实现循环队列。
- 如果操作成功，返回 0；否则返回 -1。

5. 查看队列头部元素

int queue_front(stQueue* st) {int ret = -1;if (st->bottom == st->top) {printf("empty\n");} else {printf("%d\n", st->queue[st->top]);ret = 0;}return ret;
}

queue_front 函数用于查看队列的头部元素：
- 与 queue_pop 类似，通过检查 bottom == top 来判断队列是否为空。
- 如果队列不为空，打印队列头部元素 queue[top]，但不修改 top 的值。
- 如果操作成功，返回 0；否则返回 -1。

6. 主函数

int main() {char op[100] = {0};unsigned int n, q = 0;stQueue stMyqueue = {0};scanf("%d %d", &n, &q);queue_init(&stMyqueue, n);for (unsigned int i = 0; i <= q; i++) {fgets(op, sizeof(op), stdin);if (strstr(op, "push")) {queue_push(&stMyqueue, atoi(op + 5));} else if (strstr(op, "pop")) {queue_pop(&stMyqueue);} else if (strstr(op, "front")) {queue_front(&stMyqueue);}}return 0;
}

main 函数控制程序的整体流程：

读取两个整数 n 和 q，其中 n 是队列的最大长度，q 是操作的数量。
初始化队列 stMyqueue。
循环读取 q 次操作，根据操作类型调用相应的函数（push、pop 或 front）。