6-1 另类堆栈

在栈的顺序存储实现中，另有一种方法是将Top定义为栈顶的上一个位置。请编写程序实现这种定义下堆栈的入栈、出栈操作。如何判断堆栈为空或者满？

函数接口定义：

bool Push( Stack S, ElementType X );
ElementType Pop( Stack S );

其中Stack结构定义如下：

typedef int Position;
typedef struct SNode *PtrToSNode;
struct SNode {
    ElementType *Data;  /* 存储元素的数组 */
    Position Top;       /* 栈顶指针       */
    int MaxSize;        /* 堆栈最大容量   */
};
typedef PtrToSNode Stack;

注意：如果堆栈已满，Push函数必须输出“Stack Full”并且返回false；如果队列是空的，则Pop函数必须输出“Stack Empty”，并且返回ERROR。

裁判测试程序样例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ERROR -1
typedef int ElementType;
typedef enum { push, pop, end } Operation;
typedef enum { false, true } bool;
typedef int Position;
typedef struct SNode *PtrToSNode;
struct SNode {
    ElementType *Data;  /* 存储元素的数组 */
    Position Top;       /* 栈顶指针       */
    int MaxSize;        /* 堆栈最大容量   */
};
typedef PtrToSNode Stack;

Stack CreateStack( int MaxSize )
{
    Stack S = (Stack)malloc(sizeof(struct SNode));
    S->Data = (ElementType *)malloc(MaxSize * sizeof(ElementType));
    S->Top = 0;
    S->MaxSize = MaxSize;
    return S;
}

bool Push( Stack S, ElementType X );
ElementType Pop( Stack S );

Operation GetOp();          /* 裁判实现，细节不表 */
void PrintStack( Stack S ); /* 裁判实现，细节不表 */

int main()
{
    ElementType X;
    Stack S;
    int N, done = 0;

    scanf("%d", &N);
    S = CreateStack(N);
    while ( !done ) {
        switch( GetOp() ) {
        case push: 
            scanf("%d", &X);
            Push(S, X);
            break;
        case pop:
            X = Pop(S);
            if ( X!=ERROR ) printf("%d is out\n", X);
            break;
        case end:
            PrintStack(S);
            done = 1;
            break;
        }
    }
    return 0;
}

/* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例：

4
Pop
Push 5
Push 4
Push 3
Pop
Pop
Push 2
Push 1
Push 0
Push 10
End

输出样例：

Stack Empty
3 is out
4 is out
Stack Full
0 1 2 5 

6-1 程序代码

bool Push( Stack S, ElementType X ) {
if (S->Top == S->MaxSize) {
printf("Stack Full\n");
return false;
}
S->Data[S->Top++] = X;
return true;
}

ElementType Pop( Stack S ) {
if (S->Top == 0) {
printf("Stack Empty\n");
return ERROR;
}
return S->Data[--S->Top];
}

6-2 另类循环队列

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：

#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：

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 

6-2 程序代码

bool AddQ( Queue Q, ElementType X ) {
    if (Q->Count == Q->MaxSize) {
        printf("Queue Full\n");
        return false;
    }
    Q->Data[(Q->Front + Q->Count) % Q->MaxSize] = X;
    Q->Count++;
    return true;
}

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