队列

利用静态数组模拟队列的创建


一.队列的定义

队列简称队,它也是一种运算受限的线性表。队列只能选取一个端点进行插入操作,另一个端点进行删除操作。


二.队列的几个概念

1.把进行插入的一端称做队尾。

2.进行删除的一端称做队首或队头。

3.向队列中插入新元素称为进队或入队,新元素进队后就成

为新的队尾元素。

4.从队列中删除元素称为出队或离队,元素出队后,其后继元素就成为队首元素。

队列的主要特点是先进先出,所以又把队列称为先进先出表。



三.队列的基本运算(函数)如下:

SqQueue *InitSqueue(SqQueue *squeue)              //初始化队列,为队列分配内存

bool enterQueue(SqQueue *squeue, int input);       //元素进入队列

bool outQueue(SqQueue *squeue, int *out_value); //元素走出队列

bool printSqQ(SqQueue *squeue);                            //打印(输出)队列中的元素

bool clearSqQ(SqQueue *squeue);                          //清空队列的元素

bool isEmpty(SqQueue *squeue);                             //判断队列是否为空队列

void Destory(SqQueue *squeue);                              //销毁队列——回收系统分配的内存

既然队列中元素逻辑关系与线性表的相同,队列可以采用与线性表相同的存储结构。


四.理清队列运行机制

在实现队列的顺序存储结构及其函数之前,先看看队列是如何进行的,见下图。


总结:

1.约定rear总是指向队尾元素

2.元素进队,rear增1

3.约定front指向当前队中队头元素的前一位置

4.元素出队,front增1

5.当rear=MaxSize-1时不能再进队


队列的四个要素:

1.队空条件:front = rear

2.队满条件:rear = MaxSize-1

3.元素e进队:rear++; data[rear]=e;

4.元素e出队:front++; e=data[front


五.队列的顺序存储结构及其函数的实现

1.头文件和预定义:

#include

#include

#define max_size 10                                          //队列最长长度为10


2.顺序队类型SqQueue定义如下:

typedef struct Sqqueue{ //声明一个队列结构体

int sqQueue[max_size]; //顺序队列数组

int front; //指向队列的头

int rear; //指向队列的尾

}SqQueue;


3.初始化队列

SqQueue *InitSqueue(SqQueue *squeue)          //初始化队列,为队列分配内存

{

squeue = (SqQueue *)malloc(sizeof(SqQueue));

squeue->front = -1;

squeue->rear = -1;

printf("初始化队列完成.....\n");

return squeue;

}

4.元素进入队列

bool enterQueue(SqQueue *squeue, int input)   //元素进入队列

{

(squeue->rear)++;

if((squeue->rear) != max_size )

squeue->sqQueue[squeue->rear] = input;

return true;

}


5.元素出队列

bool outQueue(SqQueue *squeue, int *out_value) //元素走出队列

{

if((squeue->front) != (squeue->rear)){

(squeue->front)++;

*out_value = (squeue->SqQueue[squeue->front]);

return true;

}

return false;

}


6.打印队列元素

bool printSqQ(SqQueue *squeue)                              //打印(输出)队列中的元素

{

while((squeue->front) != (squeue->rear)){

(squeue->front)++;

printf("%d ", squeue->SqQueue[squeue->front]);

}

printf("\n");

if((squeue->front) == (squeue->rear))

return true;

else

return false;

}


7.清空队列中的元素

bool clearSqQ(SqQueue *squeue)                              //清空队列的元素

{

while((squeue->front) != (squeue->rear)){

(squeue->front)++;

}

if((squeue->front) == (squeue->rear))

return true;

else

return false;

}


8.判断队列是否为空队列

bool isEmpty(SqQueue *squeue)                                     //判断队列是否为空队列

{

return (squeue->front == squeue->rear);

}


9.销毁队列

void Destory(SqQueue *squeue)                                         //销毁队列——回收系统分配的内存

{

free(squeue);

squeue = NULL;

printf("内存回收完成......\n");

}


六.最后附上自己队列源代码:

/*

 *用静态数组模拟队列

 */


#include

#include

#define max_size 10                                                 //队列最长长度为10


typedef struct Sqqueue{                                             //声明一个队列结构体

                    int sqQueue[max_size];                          //顺序队列

                    int front;                                                     //指向队列的头

                    int rear;                                                     //指向队列的尾

}SqQueue;


bool flag = false;                                                         //声明一个boolean类型的flag用于存储函数返回值

SqQueue *squeue = NULL;                                     //声明队列,并初始化为空


SqQueue *InitSqueue(SqQueue *squeue);           //初始化队列,为队列分配内存

bool enterQueue(SqQueue *squeue, int input);     //元素进入队列

bool outQueue(SqQueue *squeue, int *out_value); //元素走出队列

bool printSqQ(SqQueue *squeue);                           //打印(输出)队列中的元素

bool clearSqQ(SqQueue *squeue);                         //清空队列的元素

bool isEmpty(SqQueue *squeue);                              //判断队列是否为空队列

void Destory(SqQueue *squeue);                             //销毁队列——回收系统分配的内存


int main(void){

        int input = 0;

        int *output = (int *)malloc(sizeof(int));

        printf("正在初始化队列中.....\n");

        squeue = InitSqueue(squeue);

        printf("请输入要进入队列的数(0表示结束!):\n");

        while(scanf("%d",&input)&&input != 0){

                if(input == 0){

                 break;

        }

         flag = enterQueue(squeue, input);

        if(flag == true)

                printf("%d进入队列成功!\n", input);

        else

                printf("%d进入队列失败!\n", input);

        }

        printf("输入结束.....\n");

        flag = printSqQ(squeue);

        if(flag == true)

                printf("´打印队列成功.........\n");

        flag = outQueue(squeue, output);

        if(flag == true)

                printf("队首%d已经走出队列!\n", *output);

        printf("开始清空队列元素.......\n");

        flag = clearSqQ(squeue);

        if(flag == true)

                printf("清空完毕!\n");

        flag = isEmpty(squeue);

        if(flag == true)

                printf("当前队列为空队列!\n");

        printf("正在回收队列的内存....\n");

        Destory(squeue);

        return 0;

}

SqQueue *InitSqueue(SqQueue *squeue)                  //初始化队列,为队列分配内存

{

        squeue = (SqQueue *)malloc(sizeof(SqQueue));

        squeue->front = -1;

        squeue->rear = -1;

         printf("初始化队列完成.....\n");

        return squeue;

}


bool enterQueue(SqQueue *squeue, int input)                  //元素进入队列

{

        (squeue->rear)++;

        if((squeue->rear) != max_size ){

                squeue->sqQueue[squeue->rear] = input;

                return true;

        }

        return false;

}


bool outQueue(SqQueue *squeue, int *out_value)                  //元素走出队列

{

        if((squeue->front) != (squeue->rear)){

                (squeue->front)++;

                *out_value = (squeue->sqQueue[squeue->front]);

                return true;

        }

        return false;

}


bool printSqQ(SqQueue *squeue)                                              //打印(输出)队列中的元素

{

        while((squeue->front) != (squeue->rear)){

                (squeue->front)++;

                printf("%d ", squeue->sqQueue[squeue->front]);

        }

        printf("\n");

        if((squeue->front) == (squeue->rear))

                return true;

        else

                return false;

}


bool clearSqQ(SqQueue *squeue)                                             //清空队列的元素

{

        while((squeue->front) != (squeue->rear)){

                (squeue->front)++;

        }

        if((squeue->front) == (squeue->rear))

                return true;

        else

                return false;

}

bool isEmpty(SqQueue *squeue)                                                  //判断队列是否为空队列

{

        if(squeue->front == squeue->rear)

                return true;

        else

                return false;

}


void Destory(SqQueue *squeue)                                                        //销毁队列——回收系统分配的内存

{

        free(squeue);

        squeue = NULL;

        printf("内存回收完成......\n");

}


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