数据结构入门-队列

Posted 2020-11-23 mengd

一种可以实现"先进先出"的存储结构

分类：

1. 链式队列：用链表实现
2. 静态队列：用数组实现，静态队列通常都必须是循环队列

循环队列的讲解：

1. 静态队列为什么是循环队列

   减少对内存的浪费

2. 循环队列需要几个参数来确定

   两个参数，frant 、rear 但这2个参数不同场合有不同的含义，建议初学者先记住

3. 循环队列各个参数的含义

   队列初始化：front和rear的值都是零

   队列非空：front代表队列的第一个元素，rear代表队列的最后一个有效元素的下一个元素

   队列空：front和rear的值相等，但不一定是零

4. 循环队列入队伪算法

   将值存入rear所代表的位置

   错误的写法：r = r + 1

   正确的应该是r = (r+1)%数组长度

5. 循环队列出队伪算法

   front = (front+1)%数组长度

6. 如何判断循环队列是否为空

   如果front和rear的值相等，则队列为空

7. 如何判断循环队列已满

   多增加一个表标识的参数

   少用一个元素，通常都是这样：(rear+1) % 数组长度 == front

具体的实现

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


typedef struct Queue
{
    int * pBase;
    int front;
    int rear;
}QUEUE;

void init(QUEUE *);
bool full_queue(QUEUE *);
bool empty(QUEUE *);
bool en_queue(QUEUE * , int val); // 入队
void traverse(QUEUE *);
bool out(QUEUE *, int * pVal);


int main(void)
{
    QUEUE Q;
    int val;

    init(&Q);
    en_queue(&Q , 1);
    en_queue(&Q , 2);
    en_queue(&Q , 3);
    en_queue(&Q , 4);
    en_queue(&Q , 5);
    en_queue(&Q , 6);
    en_queue(&Q , 7);

    traverse(&Q);
    if (out(&Q , &val))
    {
        printf("出队成功，出队的元素：%d
", val);
        en_queue(&Q , 9);
        traverse(&Q);
    }
    else
    {
        printf("出队失败
");
    }


    return 0;
}


void init(QUEUE * pQ)
{
    pQ->pBase = (int *)malloc(sizeof(int) * 6); // 初始化默认是长度是6
    if (NULL == pQ->pBase)
    {
        printf("初始化失败
");
        exit(-1);
    }

    pQ->front = 0;
    pQ->rear = 0;
}

bool full_queue(QUEUE *pQ)
{
    if ((pQ->rear+1)%6 == pQ->front)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

bool en_queue(QUEUE *pQ , int val)
{
    if (full_queue(pQ))
    {
        return false;
    }
    else
    {
        pQ->pBase[pQ->rear] = val;
        pQ->rear = (pQ->rear+1)%6;
        return true;
    }
}

void traverse(QUEUE * pQ)
{
    int i = pQ->front;

    while(i != pQ->rear)
    {
        printf("%d
",pQ->pBase[i] );
        i = (i+1) % 6;
    }

    return;
}


bool empty(QUEUE * pQ)
{
    if (pQ->front == pQ->rear)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}


bool out(QUEUE * pQ, int * pVal)
{

    if (empty(pQ))
    {
        return false;
    }
    else
    {
        *pVal = pQ->pBase[pQ->front];
        pQ->front = (pQ->front+1) % 6;
        return true;
    }

}

队列的应用

• 所有和时间有关的操作都有队列的影子