C_栈和队列(ADT)-队列的非循环(无头指针)顺序表示和实现

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

C_栈和队列(ADT)-队列的非循环(无头指针)顺序表示和实现_第1张图片


无头指针循环队列,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 
	}
}

销毁队列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)
{
	free(Q.base);					//释放存储空间
	Q.base=NULL;
	Q.rear=Q.queuesize=0;
	return OK;
}

清空为空队列

/*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;
} 


返回队列个数

/*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;
}

返回队列头元素

/*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;
	} 
}

插入到队尾元素

/*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 
	} 
}

删除队头元素

/*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

正序打印队列

/*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


你可能感兴趣的:(数据结构__栈和队列)