教资会网络 | UGC NET CS 2017 年 1 月至 2 日 | 问题 24

题目描述：

给定一个计算机程序，该程序模拟队列的添加和删除操作。现在你需要写一个函数，判断该程序是否正确。队列采用数组的形式实现，队列的大小为10。

函数原型：bool isQueueCorrect(int N, int program[])

输入参数：

• N：整数，表示程序的长度，范围为[1, 100]。
• program：整数数组，表示程序的指令列表。白天每条指令是队列中添加一个元素，黑夜每条指令是队列中删除一个元素。该数组的长度为N，保证程序按照添加和删除操作的次序存放。

输出参数：

• 如果该程序执行完成后，队列中没有元素，则返回true；否则返回false。

bool isQueueCorrect(int N, int program[]) {
    int queue[11] = {0}; // 队列数组，从queue[1]开始存放队列元素
    int head = 1, tail = 0; // 队列头和尾指针
    int index = 0; // 当前执行的指令
    while (index < N) { // 循环执行指令
        if (program[index] > 0) { // 添加操作
            if (tail - head + 1 == 10) { // 如果队列已满
                return false; // 返回false
            }
            tail++; // 队列尾指针加1
            queue[tail] = program[index]; // 添加元素
        } else { // 删除操作
            if (tail - head + 1 == 0) { // 如果队列为空
                return false; // 返回false
            }
            head++; // 队列头指针加1
        }
        index++; // 指令指针加1
    }
    if (tail - head + 1 == 0) { // 如果队列为空
        return true; // 返回true
    } else {
        return false; // 返回false
    }
}

解析

给定了一个长度为N的程序列表program，program中每一个元素可以为正数或负数，正数表示添加元素到队列中，负数表示从队列中删除元素，题目要求判断执行该程序后队列中是否还存在元素。

该程序中实现了一个队列数据结构，队列采用数组方式存储，队列的队头和队尾指针用两个变量head和tail表示，队列满时tail等于队列大小10，队列空时head等于tail加1。程序中判断队列是否为空或已满，如果队列已满则返回false，如果队列为空且程序已执行完，则返回true。

示例

int N = 10;
int program[10] = {3, -1, 2, -4, 5, 6, -8, 7, 1, -9};
bool res = isQueueCorrect(N, program);
cout << res << endl; // 输出1