循环队列ADT的实现及应用

循环队列是一种特殊的队列，它的队尾指针指向最后一个元素的下一个位置，队头指针指向队列中第一个元素。当队列满时，队尾指针和队头指针相等，但此时队列不是空的。

循环队列的实现可以使用数组来存储元素，定义一个结构体来表示队列，其中包含队列的头指针、尾指针和数组元素。下面是循环队列ADT的实现：

typedef struct {
    int *base;      // 队列的存储空间
    int front;      // 队头指针
    int rear;       // 队尾指针
    int size;       // 队列的最大长度
} Queue;

void InitQueue(Queue *q, int size) {
    q->base = (int *)malloc(size * sizeof(int));
    q->front = q->rear = 0;
    q->size = size;
}

void EnQueue(Queue *q, int x) {
    if ((q->rear + 1) % q->size == q->front) {
        printf("Queue is full.\n");
        return;
    }
    q->base[q->rear] = x;
    q->rear = (q->rear + 1) % q->size;
}

int DeQueue(Queue *q) {
    if (q->front == q->rear) {
        printf("Queue is empty.\n");
        return -1;
    }
    int x = q->base[q->front];
    q->front = (q->front + 1) % q->size;
    return x;
}

int GetQueueLength(Queue *q) {
    return (q->rear - q->front + q->size) % q->size;
}

使用循环队列可以方便地实现一些算法，如广度优先搜索（BFS）和滑动窗口等。下面是一个使用循环队列实现滑动窗口的例子：

void SlidingWindow(int *a, int n, int k) {
    Queue q;
    InitQueue(&q, k);
    int i;
    for (i = 0; i < k; i++) {
        while (GetQueueLength(&q) > 0 && a[i] >= a[q.base[q.rear-1]]) {
            DeQueue(&q);
        }
        EnQueue(&q, i);
    }
    for (; i < n; i++) {
        printf("%d ", a[q.base[q.front]]);
        while (GetQueueLength(&q) > 0 && a[i] >= a[q.base[q.rear-1]]) {
            DeQueue(&q);
        }
        while (GetQueueLength(&q) > 0 && q.base[q.front] <= i - k) {
            DeQueue(&q);
        }
        EnQueue(&q, i);
    }
    printf("%d\n", a[q.base[q.front]]);
}

该函数可以实现在一个长度为n的数组a中，找出每个长度为k的子数组中的最大值。