数据结构（C实现）------- 顺序队列(非循环队列)

和栈相反，队列是一种先进先出的的线性表。它只允许在表的一端进行插入，而在另一端删除元素。这和我们日常生活中的队列是一致的，最早进入队列的元素最早离开。在队列中，允许插入的一端叫做队尾，允许删除的一端则稀烂为队头。

顺序队列，即队列的顺序存储结构。由于队列的队头和队尾的位置均发生变化，因此在队列顺序存储结构中，除了用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素之外，还需要附设两个指针front和rear指向队头和队尾元素。

为了操作方便，在此约定：在非空队列中，队头指针front始终指向队头元素，而队尾rear始终指向队尾元素下一个位置。

顺序队列的类型描述：

//顺序队列的类型描述
#define MAXSIZE 100
typedef int ElemType;
typedef struct{
	ElemType *data;
	int front,rear;
}SqQueue;

基本操作：

1. 初始化顺序队列Init_SqQueue(SqQueue* Q)：

//初始化顺序队列
void Init_SqQueue(SqQueue* Q){
    Q->data = (SqQueue*)malloc(sizeof(SqQueue) * MAXSIZE);

	Q->front = Q->rear = 0;
}

2. 销毁顺序队列Destroy_SqQueue(SqQueue* Q)

//销毁顺序队列
void Destroy_SqQueue(SqQueue* Q){
	if(Q->data){
		free(Q->data);
		Q->front = Q->rear = 0;
	}
} 

3. 清空顺序队列Clear_SqQueue(SqQueue* Q)

//清空顺序队列
void Clear_SqQueue(SqQueue* Q){
	Q->front = Q->rear = 0;
}

 4. 判断顺序队列是否为空IsEmpty_SqQueue(SqQueue* Q)

//判断顺序队列是否为空
int IsEmpty_SqQueue(SqQueue* Q){
	if(Q->front == Q->rear)
		return 1;
	else{
		return 0;
	}
}

5. 判断顺序队列是否已满iSFull_SqQueue(SqQueue* Q)

//判断顺序队列是否已满
int iSFull_SqQueue(SqQueue* Q){
	if(Q->rear == MAXSIZE)
		return 1;
	else
		return 0;
}

因为没有设置额外的指针，所以这里判断顺序队列是否已满，实际上是假溢出，并不是真的顺序队列满，原因：

随着入队，出队的进行，整个队列会整体向后移动，这样就出现队尾指针已经移动到了最后，再有元素入队就会出现队满，即溢出，而事实上此时队中并未真正的满员，这种现象即称为“假溢出”。

6.  求得顺序队列的长度GetLength_SqQueue(SqQueue* Q)

//求得顺序队列的长度
int GetLength_SqQueue(SqQueue* Q){
	return Q->rear - Q->front;
}

7. 取得顺序队列的的队头GetHead_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x)

//取得顺序队列的的队头
void GetHead_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x){
	if(IsEmpty_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列空!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		*x = Q->data[Q->front];
	}
}

8. 取得顺序队列的的队尾GetRear_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x)

//取得顺序队列的的队尾
void GetRear_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x){
	if(IsEmpty_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列空!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		*x = Q->data[Q->rear - 1];
	}
}

9. 入顺序队列En_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType x)

//入顺序队列
void En_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType x){
	Q->data[Q->rear] = x;
	Q->rear++;
}

10. 出顺序队列De_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x)

//出顺序队列
void De_SqQueue(SqQueue* Q,ElemType *x){
	if(IsEmpty_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列空!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		*x = Q->data[Q->front];
		Q->front++;
	}
}

11. 打印顺序队列Print_SqQueue(SqQueue* Q)

//打印顺序队列
void Print_SqQueue(SqQueue* Q){
	int i = Q->front;
	if(IsEmpty_SqQueue(Q)){
		printf("顺序队列空!\n");
		exit(0);
	}
	else{
		while(i < Q->rear)
			printf("%d\t",Q->data[i++]);
		printf("\n");
	}
}

说明：

以上这种顺序队列会出现“假溢出”，随着入队，出队的进行，整个队列会整体向后移动，这样就出现队尾指针已经移动到了最后，再有元素入队就会出现队满，即溢出，而事实上此时队中并未真正的满员。

为了能充分的利用空间，解决顺序队列的“假溢出”问题，可以采用两种方法：一种是将数据向前移动，让空的存储单元留在队尾；另一种是将顺序队列构造成一个环状的空间，即将队列的数据区data[0....MAXSIZE-1]看成头尾相接的循环结构，使得data[0]接在data[MAXSIZE-1]之后，这就是循环队列。