队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时,称为空队列。
顺序队列一次性要分配大量保证够用的空间,效率较高,因为是基于数组的,长度也是固定的。可以实现变长,但是一般代价较高。
队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队,从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入,在另一端删除,所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除,故队列又称为先进先出(FIFO—first in first out)线性表。
无头指针非循环队列,队列头元素在[0]单元,头元素总在[0]单元,所以不必设头指针。缺点是出列时候要大量移动元素,效率很低
队列的定义:
struct SqQueuel
{
QElemType *base; //初始化的动态分配存储空间
int rear; //尾指针,若队列不为空,指向队列尾元素的下一个位置
int queuesize; //当前分配的存储容量(以sizeof(QElemType)为单位)
};
基本操作的函数定义:
/*操作结果:构造一个空队列Q。*/
void InitQueue(SqQueuel &Q)
/*初始条件:队列已Q存在。*/
/*操作结果:销毁队列Q,Q不再存在。*/
Status DestroyQueue(SqQueuel &Q)
/*初始条件:队列已Q存在。*/
/*操作结果:将Q清空为空队列。*/
Status ClearQueue(SqQueuel &Q)
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列Q为空队列,则返回TRUR;否则返回FALSE。*/
Status QueueEmpty(SqQueuel Q)
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:返回Q的元素个数,即队列的长度。*/
int QueueLength(SqQueuel Q)
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK;否则,返回ERROR*/
Status GetHead(SqQueuel Q,QElemType &e)
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素。*/
void EnQueue(SqQueuel &Q,QElemType e)
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列不空,则删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK;否则,返回ERROR。*/
Status DeQueue(SqQueuel &Q,QElemType &e)
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi()*/
void QueueTraverse(SqQueuel Q,void(*vi)(QElemType))
下面是函数的实现
构造一个空队列Q
/*操作结果:构造一个空队列Q。*/
void InitQueue(SqQueuel &Q)
{
Q.base=(QElemType*)malloc(QUEUE_INIT_SIZE*sizeof(QElemType));
if(!Q.base){
printf("构造队列失败!程序退出!\n");
exit(0);
}else{
Q.rear=0; //空队列,尾指针为0
Q.queuesize=QUEUE_INIT_SIZE; //初始存储容量
}
}
/*初始条件:队列已Q存在。*/
/*操作结果:销毁队列Q,Q不再存在。*/
Status DestroyQueue(SqQueuel &Q)
{
free(Q.base); //释放存储空间
Q.base=NULL;
Q.rear=Q.queuesize=0;
return OK;
}
/*初始条件:队列已Q存在。*/
/*操作结果:将Q清空为空队列。*/
Status ClearQueue(SqQueuel &Q)
{
Q.rear=0;
return OK;
}
队列进行判空
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列Q为空队列,则返回TRUR;否则返回FALSE。*/
Status QueueEmpty(SqQueuel Q)
{
if(Q.rear==0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:返回Q的元素个数,即队列的长度。*/
int QueueLength(SqQueuel Q)
{
return Q.rear;
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK;否则,返回ERROR*/
Status GetHead(SqQueuel Q,QElemType &e)
{
if(Q.rear)
{
e=*Q.base;
return OK;
}else{
return ERROR;
}
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素。*/
void EnQueue(SqQueuel &Q,QElemType e)
{
if(Q.rear==Q.queuesize) //当前存储空间已满
//增加新的存储空间
Q.base=(QElemType*)realloc(Q.base,(Q.queuesize+QUEUE_INCREMENT)*sizeof(QElemType));
if(!Q.base) //分配失败
{
printf("分配异常!退出操作!\n");
exit(0);
}else{
Q.queuesize+=QUEUE_INCREMENT; //增加存储容量
Q.base[Q.rear++]=e; //入队新元素,尾指针+1
}
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列不空,则删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK;否则,返回ERROR。*/
Status DeQueue(SqQueuel &Q,QElemType &e)
{
int i;
if(Q.rear) //队列不为空
{
e=*Q.base;
for(i=1;i
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi()*/
void QueueTraverse(SqQueuel Q,void(*vi)(QElemType))
{
int i;
for(i=0;i
嗯下面就是在VC中的测试:
//非循环队列,队列头元素在[0]位置
#include
#include
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define QUEUE_INIT_SIZE 10 //队列存储空间的初始化分配量
#define QUEUE_INCREMENT 2 //队列存储空间的分配增量
typedef int QElemType;
typedef int Status;
struct SqQueuel
{
QElemType *base; //初始化的动态分配存储空间
int rear; //尾指针,若队列不为空,指向队列尾元素的下一个位置
int queuesize; //当前分配的存储容量(以sizeof(QElemType)为单位)
};
void vi(QElemType e)
{
printf("%d ",e);
}
void printf(QElemType i)
{
printf("%d",i);
}
/*操作结果:构造一个空队列Q。*/
void InitQueue(SqQueuel &Q)
{
Q.base=(QElemType*)malloc(QUEUE_INIT_SIZE*sizeof(QElemType));
if(!Q.base){
printf("构造队列失败!程序退出!\n");
exit(0);
}else{
Q.rear=0; //空队列,尾指针为0
Q.queuesize=QUEUE_INIT_SIZE; //初始存储容量
}
}
/*初始条件:队列已Q存在。*/
/*操作结果:销毁队列Q,Q不再存在。*/
Status DestroyQueue(SqQueuel &Q)
{
free(Q.base); //释放存储空间
Q.base=NULL;
Q.rear=Q.queuesize=0;
return OK;
}
/*初始条件:队列已Q存在。*/
/*操作结果:将Q清空为空队列。*/
Status ClearQueue(SqQueuel &Q)
{
Q.rear=0;
return OK;
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列Q为空队列,则返回TRUR;否则返回FALSE。*/
Status QueueEmpty(SqQueuel Q)
{
if(Q.rear==0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:返回Q的元素个数,即队列的长度。*/
int QueueLength(SqQueuel Q)
{
return Q.rear;
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK;否则,返回ERROR*/
Status GetHead(SqQueuel Q,QElemType &e)
{
if(Q.rear)
{
e=*Q.base;
return OK;
}else{
return ERROR;
}
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素。*/
void EnQueue(SqQueuel &Q,QElemType e)
{
if(Q.rear==Q.queuesize) //当前存储空间已满
//增加新的存储空间
Q.base=(QElemType*)realloc(Q.base,(Q.queuesize+QUEUE_INCREMENT)*sizeof(QElemType));
if(!Q.base) //分配失败
{
printf("分配异常!退出操作!\n");
exit(0);
}else{
Q.queuesize+=QUEUE_INCREMENT; //增加存储容量
Q.base[Q.rear++]=e; //入队新元素,尾指针+1
}
}
/*初始条件:队列Q已存在。*/
/*操作结果:若队列不空,则删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK;否则,返回ERROR。*/
Status DeQueue(SqQueuel &Q,QElemType &e)
{
int i;
if(Q.rear) //队列不为空
{
e=*Q.base;
for(i=1;i