队列(Queue)是一种限定在表的一端(队尾)进行插入,另一端(队首)进行删除的线性表,具有先进先出(First in first out,FIFO)的特点。
图1 队列示意图
1.队列的表示
#define m 100 /* 队列m的最大容量 */
struct Queue
{
QueueType Elem[m];
int front; /* 队首 */
int rear; /* 队尾 */
};
循环队列元素下标移动:
front = (front + 1) % m;
rear = (rear + 1) % m;
队空的条件:front = rear
队满的条件:front = (rear + 1) % m
2.队列的操作
(1)入队
void EnterQueue(struct Queue Queue_m,QueueType x)
{
if((Queue_m.rear + 1) % m == Queue_m.front)
{
error("队满");
}
else
{
Queue_m.Elem[Queue_m.rear] = x; /* 入列 */
Queue_m.rear = (Queue_m.rear + 1) % m;
}
}
算法时间复杂度:T(n) = O(1)
(2)出队
void DelQueue(struct Queue Queue_m,QueueType x)
{
if(Queue_m.rear == Queue_m.front)
{
error("队空");
}
else
{
x = Queue_m.Elem[front];
Queue_m.front = (Queue_m.front + 1) % m;
}
}
算法时间复杂度:T(n) = O(1)
3.链式队列的表示(以下示例均使用伪代码表示)
图2 链式队列示意
(1)入队
typedef struct node
{
QueueType Data;
struct node *next; /* 队首 */
}*Node;
p = (Node)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点p */
p -> Data = x;
p -> next = f;
r -> next = p;
r = p;
(2)出队
p = f -> next;
x = p -> Data;
f -> next = p -> next;
free(p);
if(f -> next == r)
{
r = f;
}
删除最后一个结点后,队尾指针r指向头结点。