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数据结构学习—队列

作者头像
用户5513909
发布2023-04-25 11:07:17
1630
发布2023-04-25 11:07:17
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文章被收录于专栏:小鱼儿我的学习笔记

队列

概念

队列是限定仅在表的一端进行插入,而在另一端进行删除操作的线性表。允许插入的一端称为队尾,另一端称为队头。队列的修改是按先进先出的原则进行的,又称为先进先出表(FIFO)。

  • 线性队列基本运算
代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 

typedef int Status; 
typedef int QElemType; 
//队列的顺序存储结构
typedef struct
{
	QElemType data[MAXSIZE];
	int front;    	//头指针
	int rear;		//尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置
}SeqQueue;

Status visit(QElemType c)
{
	printf("%d ",c);
	return OK;
}

// 初始化空队列Q
Status InitQueue(SeqQueue *Q)
{
	Q->front=0;
	Q->rear=0;
	return  OK;
}

//将Q置为空队列
Status ClearQueue(SeqQueue *Q)
{
	Q->front=0;
    Q->rear=0;
	return OK;
}

//队列是否为空
Status QueueEmpty(SeqQueue Q)
{ 
	if(Q.front==Q.rear)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}

//返回Q队列的当前长度
int QueueLength(SeqQueue Q)
{
	return  (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
}

//返回Q的队头元素
Status GetHead(SeqQueue Q, QElemType *e)
{
	if(Q.front==Q.rear) /* 队列空 */
		return ERROR;
	*e=Q.data[Q.front];
	return OK;
}

//若队列未满,则插入元素e为Q新的队尾元素
Status EnQueue(SeqQueue *Q, QElemType e)
{
	if ((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front)
		return ERROR;
	Q->data[Q->rear]=e;
	Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;

	return  OK;
}

//删除Q中队头元素
Status DeQueue(SeqQueue *Q, QElemType *e)
{
	if (Q->front == Q->rear)
		return ERROR;
	*e=Q->data[Q->front];
	Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;

	return  OK;
}

//遍历队列从队头到队尾依次对队列Q中每个元素输出
Status QueueTraverse(SeqQueue Q)
{ 
	int i;
	i=Q.front;
	while((i+Q.front)!=Q.rear)
	{
		visit(Q.data[i]);
		i=(i+1)%MAXSIZE;
	}
	printf("\n");
	return OK;
}

int main()
{
	Status j;
	int i=0,l;
	QElemType d;
	SeqQueue Q;
	InitQueue(&Q);
	printf("初始化队列后,队列空否?%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));

	printf("请输入整型队列元素(不超过%d个),-1为提前结束符: ",MAXSIZE-1);
	do
	{
		// scanf("%d",&d);
		d=i+100;
		if(d==-1)
			break;
		i++;
		EnQueue(&Q,d);
	}while(i<MAXSIZE-1);

	printf("队列长度为: %d\n",QueueLength(Q));
	printf("现在队列空否?%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
	printf("连续%d次由队头删除元素,队尾插入元素:\n",MAXSIZE);
	for(l=1;l<=MAXSIZE;l++)
	{
		DeQueue(&Q,&d);
		printf("删除的元素是%d,插入的元素:%d \n",d,l+1000);
		//scanf("%d",&d); 
		d=l+1000;
		EnQueue(&Q,d);
	}
	l=QueueLength(Q);

	printf("现在队列中的元素为: \n");
	QueueTraverse(Q);
	printf("共向队尾插入了%d个元素\n",i+MAXSIZE);
	if(l-2>0)
		printf("现在由队头删除%d个元素:\n",l-2);
	while(QueueLength(Q)>2)
	{
		DeQueue(&Q,&d);
		printf("删除的元素值为%d\n",d);
	}

	j=GetHead(Q,&d);
	if(j)
		printf("现在队头元素为: %d\n",d);
	ClearQueue(&Q);
	printf("清空队列后, 队列空否?%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
	return 0;
}
  • 链式队列基本运算
代码语言:javascript
复制
#include "stdio.h"    
#include "stdlib.h"
#include "math.h"  


#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0


typedef int Status;

typedef int QElemType;

typedef struct QNode
{
   QElemType data;
   struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

typedef struct			//队列的链表结构
{
   QueuePtr front,rear;
}LinkQueue;

Status visit(QElemType c)
{
	printf("%d ",c);
	return OK;
}

//建立一个空队列Q
Status InitQueue(LinkQueue *Q)
{ 
	Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if(!Q->front)
		exit(OVERFLOW);
	Q->front->next=NULL;
	return OK;
}

//销毁队列Q
Status DestroyQueue(LinkQueue *Q)
{
	while(Q->front)
	{
		 Q->rear=Q->front->next;
		 free(Q->front);
		 Q->front=Q->rear;
	}
	return OK;
}

//将Q清为空队列
Status ClearQueue(LinkQueue *Q)
{
	QueuePtr p,q;
	Q->rear=Q->front;
	p=Q->front->next;
	Q->front->next=NULL;
	while(p)
	{
		 q=p;
		 p=p->next;
		 free(q);
	}
	return OK;
}

//判断队列是否为空
Status QueueEmpty(LinkQueue Q)
{ 
	if(Q.front==Q.rear)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}

// 返回队列的长度
int QueueLength(LinkQueue Q)
{ 
	int i=0;
	QueuePtr p;
	p=Q.front;
	while(Q.rear!=p)
	{
		 i++;
		 p=p->next;
	}
	return i;
}

//返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR
Status GetHead(LinkQueue Q,QElemType *e)
{ 
	QueuePtr p;
	if(Q.front==Q.rear)
		return ERROR;
	p=Q.front->next;
	*e=p->data;
	return OK;
}


//插入元素e为Q的新的队尾元素
Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)
{ 
	QueuePtr s=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if(!s)
		exit(OVERFLOW);
	s->data=e;
	s->next=NULL;
	Q->rear->next=s;	// 把拥有元素e的新结点s赋值给原队尾结点的后继
	Q->rear=s;		//把当前的s设置为队尾结点,rear指向s
	return OK;
}

//若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR
Status DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e)
{
	QueuePtr p;
	if(Q->front==Q->rear)
		return ERROR;
	p=Q->front->next;		//将欲删除的队头结点暂存给p
	*e=p->data;				//将欲删除的队头结点的值赋值给e
	Q->front->next=p->next;// 将原队头结点的后继p->next赋值给头结点后
	if(Q->rear==p)		// 若队头就是队尾,则删除后将rear指向头结点
		Q->rear=Q->front;
	free(p);
	return OK;
}

//从队头到队尾依次对队列Q中每个元素输出
Status QueueTraverse(LinkQueue Q)
{
	QueuePtr p;
	p=Q.front->next;
	while(p)
	{
		 visit(p->data);
		 p=p->next;
	}
	printf("\n");
	return OK;
}

int main()
{
	int i;
	QElemType d;
	LinkQueue q;
	i=InitQueue(&q);
	if(i)
		printf("成功地构造了一个空队列!\n");
	printf("是否空队列?%d(1:空 0:否)  ",QueueEmpty(q));
	printf("队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
	EnQueue(&q,1);
	EnQueue(&q,2);
	EnQueue(&q,3);
	printf("插入3个元素(1,2,3)后,队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
	printf("是否空队列?%d(1:空 0:否)  ",QueueEmpty(q));
	printf("队列的元素依次为:");
	QueueTraverse(q);
	i=GetHead(q,&d);
	if(i==OK)
	 printf("队头元素是:%d\n",d);
	DeQueue(&q,&d);
	printf("删除了队头元素%d\n",d);
	i=GetHead(q,&d);
	if(i==OK)
		printf("新的队头元素是:%d\n",d);
	ClearQueue(&q);
	printf("清空队列后,q.front=%u q.rear=%u q.front->next=%u\n",q.front,q.rear,q.front->next);
	DestroyQueue(&q);
	printf("销毁队列后,q.front=%u q.rear=%u\n",q.front, q.rear);
	
	return 0;
}
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原始发表:2020-03-26,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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