顺序队列代码

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了顺序队列代码相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

队列:一种特殊的线性表,其特性就是先进先出(FIFO),即从一端进从另一端出

队头:允许删除的一端  front

队尾:允许插入的一端  rear

如下图所示,出队和入队的流程:

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可以发现,无论是出队还是入队,front指针 和 rear指针都会增加而不是减少,因此很容易造成溢出 和 空间浪费

因此队列因为存在溢出问题所以日常的软件很少使用队列,那么如何解决,先说说两个概念:

 

假设最大的存储空间是6

假溢出:front != 0 ,rear = M ,再有元素插入时发生溢出 称为假溢出,存储空间还有剩余,如上图最后一张

真溢出:front = 0 ,rear = M,    再有元素插入时发生溢出 称为真溢出,存储空间已满。

 

因此为了使得空间不被,因此需要允许假溢出行为,即像时钟那样超过最大值则从头开始存储。

所以可以 与 最大值 QUEUE_ MAX_SIZE 取余(mod)  来继续从头开始利用空间。

而真溢出会导致存储值被破坏因此不能允许发生。如果找到满足队列满了的条件就可以阻止真溢出行为。

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 如上图,可以发现当队列空和满时,front ==  rear,因此为了判断队列是否真的满了,有如下三种方法:

 

方法一:少用一个存储单元

满的条件为

   (rear + 1)%QUEUE_MAX_SIZE == front

 

空的条件为

   rear == front

 

 

方法二:标志位

添加一个标志位 tag  =  0

当入队成功 tag = 1,出队成功 tag = 0

满的条件为

  rear == front && tag = 1

 

空的条件为

  rear == front && tag = 0

 

 

方法三:计数器

添加一个计数器 count = 0

当入队成功 count++ ,出队成功 count0--

满的条件为

  count > 0  && rear == front

 

 空的条件为

 count == 0

 

 

 

下面是队列的实现代码,使用第一种方法防止溢出

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

#define OK 1
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
#define QUEUE_MAX_LEN 1024

typedef int Status;
typedef int ElemType;
typedef
struct{ ElemType * base; //基地址 int front; //头偏移量 int rear; //尾偏移量 } sqQueue;
/***********初始化**********/ Status initQueue(sqQueue
*Q){ Q->base = (ElemType*)malloc(QUEUE_MAX_LEN * sizeof(ElemType)); Q->front = Q->rear = 0; return OK; }
/**********是否空**********/ Status isEmpty(sqQueue Q){
if(Q.front == Q.rear)return TRUE; else return FALSE; }
/**********是否满**********/ Status isFull(sqQueue Q){
if(Q.rear % QUEUE_MAX_LEN +1 == Q.front)return TRUE; else return FALSE; }
/**********获取长度**********/ Status getLength(sqQueue Q){
return (Q.rear - Q.front + QUEUE_MAX_LEN) % QUEUE_MAX_LEN; }
/*********获取头值**********/ Status getHead(sqQueue Q,ElemType
*e){ if(isEmpty(Q))return ERROR; *e = *(Q.base + Q.front); return OK; }
/***********入队**********/ Status enQueue(sqQueue
*Q,ElemType e){ if(isFull(*Q))return OVERFLOW; *( Q->base + Q->rear ) = e; Q->rear = (Q->rear + 1)%QUEUE_MAX_LEN; return OK; }
/***********出队**********/
Status deQueue(sqQueue
*Q,ElemType *e){ if(isEmpty(*Q))return OVERFLOW; *e = *(Q->base + Q->front); Q->front = (Q->front +1 )%QUEUE_MAX_LEN; return OK; }

/***********打印队列**********/
//事实上队列是不能这么用的
//这里只是为了能看到先进先出的效果
/****************************/
Status printQueue(sqQueue Q){
if(isEmpty(Q)) printf("queue is empty\\n"); int len = getLength(Q); while(Q.rear - Q.front){ printf("[%d] ",*(Q.base+Q.front)); Q.front = (Q.front+1)%QUEUE_MAX_LEN; } printf("\\n"); return OK; } int main(){ char sel; int val; sqQueue Q; initQueue(&Q); while(1){ system("clear"); printf("\\n"); printQueue(Q); printf("e = enQueue\\nd = deQueue\\n"); printf("g = getHead\\n"); printf("plese enter your choose[e|d|g]:"); sel = getchar(); if(sel == \'e\'){ printf("[EnQueue]enter value:"); scanf("%d",&val); enQueue(&Q,val); } else if(sel == \'d\'){ deQueue(&Q,&val); printf("[DeQueue]value is %d\\n",val); sleep(1); } else if(sel == \'g\'){ getHead(Q,&val); printf("[HeadVal]value is %d\\n",val); sleep(1); } } return 0; }

 运行结果

 

以上是关于顺序队列代码的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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