[C언어 소스] 원형 큐 - 버퍼 자동 확장 및 동적 생성한 자료 보관

[C언어 소스] 원형 큐 - 버퍼 자동 확장 및 동적 생성한 자료 보관

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원형 큐 - 버퍼 공간 자동으로 할당, 동적 데이터 보관.c

//원형 큐 - 버퍼 공간 자동으로 할당, 동적 데이터 보관

 

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

 

#define NEXT(index,QSIZE)   ((index+1)%QSIZE)  //원형 큐에서 인덱스를 변경하는 매크로 함수

 

typedef void * Element; //void * 형식을 Element 형식 명으로 정의

typedef struct Queue //Queue 구조체 정의

{

    Element *buf;//저장소

    int qsize;

    int front; //꺼낼 인덱스(가장 오래전에 보관한 데이터가 있는 인덱스)

    int rear;//보관할 인덱스

    int count;//보관 개수

 

}Queue;

 

Queue *NewQueue();//생성자

void DeleteQueue(Queue *queue);//소멸자

int IsEmpty(Queue *queue); //큐가 비었는지 확인

void Enqueue(Queue *queue, Element data); //큐에 보관

Element Dequeue(Queue *queue); //큐에서 꺼냄

 

 

typedef struct Data

{

    int num;

    char *name;

}Data;

 

Data *NewData(int num, const char *name)

{

    Data *data = (Data *)malloc(sizeof(Data));

    data->num = num;

    data->name = (char *)malloc(strlen(name) + 1);

    strcpy_s(data->name, strlen(name) + 1, name);

    return data;

}

void DeleteData(Data *data)

{

    free(data->name);

    free(data);

}

void ViewData(Data *data)

{

    printf("%-5d %-10s\n", data->num, data->name);

}

 

 

int main(void)

{

    Data *data;

    Queue *queue = NewQueue();//동적 생성

 

    Enqueue(queue, NewData(3, "홍길동"));//data 생성 후 큐에 보관

    Enqueue(queue, NewData(5, "강감찬")); //data 생성 후 큐에 보관

    Enqueue(queue, NewData(2, "을지문덕")); //data 생성 후 큐에 보관

    Enqueue(queue, NewData(4, "이순신")); //data 생성 후 큐에 보관

 

    printf("%-5s %-10s\n", "번호", "이름");

    while (!IsEmpty(queue))//큐가 비어있지 않다면 반복

    {

        data = (Data *)Dequeue(queue);//큐에서 꺼냄

        ViewData(data);//꺼낸 데이터 출력

        DeleteData(data);//데이터 소멸      

    }

    printf("\n");

 

    DeleteQueue(queue);//소멸

    return 0;

}

 

void InitQueue(Queue *queue, int qsize);//큐 초기화

Queue *NewQueue()

{

    Queue *queue = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));//동적 메모리 할당

    InitQueue(queue, 1);//큐 초기화

    return queue;

}

void InitQueue(Queue *queue, int qsize)

{

    queue->buf = (Element *)malloc(sizeof(Element)*qsize);//버퍼를 동적 메모리 할당

    queue->qsize = qsize;

    queue->front = queue->rear = 0; //front와 rear를 0으로 설정

    queue->count = 0;//보관 개수를 0으로 설정

}

 

void DisposeQueue(Queue *queue);//큐 해제화

void DeleteQueue(Queue *queue)

{

    DisposeQueue(queue);//버퍼 메모리 해제

    free(queue);//큐 메모리 해제

}

void DisposeQueue(Queue *queue)

{

    free(queue->buf);//버퍼 메모리 해제

}

 

int IsFull(Queue *queue)

{

    return queue->count == queue->qsize;//보관 개수가 qsize와 같으면 꽉 찬 상태

}

int IsEmpty(Queue *queue)

{

    return queue->count == 0;    //보관 개수가 0이면 빈 상태

}

void Expand(Queue *queue);//버퍼 확장

void Enqueue(Queue *queue, Element data)

{

    if (IsFull(queue))//큐가 꽉 찼을 때

    {

        Expand(queue);//버퍼 확장

    }

    queue->buf[queue->rear] = data;//rear 인덱스에 데이터 보관

    queue->rear = NEXT(queue->rear, queue->qsize); //rear를 다음 위치로 설정

    queue->count++;//보관 개수를 1 증가

}

void Expand(Queue *queue)

{

    int i = 0;

    int count;

    Element *buf = (Element *)malloc(sizeof(Element)*queue->qsize);//임시 저장소 메모리 할당

    count = queue->count;//보관 개수 기억

    for (i = 0; i<count; i++)//큐에 있는 내용을 buf로 복사(보관한 순서대로)

    {

        buf[i] = Dequeue(queue);

    }

    queue->qsize *= 2;//큐 크기 2배로 확장

    queue->buf = (Element *)realloc(queue->buf, sizeof(Element)*queue->qsize);//버퍼 확장

    for (i = 0; i<count; i++)//임시 저장소에 보관한 내용을 다시 큐에 보관

    {

        Enqueue(queue, buf[i]);

    }

    free(buf);//임시 저장소 메모리 해제

 

}

Element Dequeue(Queue *queue)

{

    Element re = 0;

    if (IsEmpty(queue))//큐가 비었을 때

    {

        printf("큐가 비었음\n");

        return re;

    }

    re = queue->buf[queue->front];//front 인덱스에 보관한 값을 re에 설정

    queue->front = NEXT(queue->front, queue->qsize);//front를 다음 위치로 설정

    queue->count--;//보관 개수를 1 감소

    return re;

}