数据结构基础五-----《线性结构的两种常见应用之一 队列》

线性结构的两种常见应用之二  队列

1.定义：

     一种可以实现“先进先出”的存储结构。只能在一端插入，另一端进行删除的存储结构。

2.分类：

a）链式队列——用链表实现



b）静态队列【数组队列】——用数组实现

         静态队列通常都必须是循环队列。

3.循环队列的讲解：

①　静态队列为什么必须是循环队列

       a) 非空队列中  front永远指向队列头元素，而rear永远指向队列尾元素的下一个位置。

            普通队列参数front和rear，只增不减，导致内存浪费。
②　循环队列需要几个参数来确定

              需要两个参数来确定

                     front

                     rear      


③　循环队列各个参数的含义

a)    两个参数不同场合有不同的含义

                   1). 队列初始化

                            front和rear的值都是零

                   2). 队列非空

                            front代表的是队列的第一个元素

                            rear代表的是队列的最后一个有效元素的下一个元素

                   3). 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讲解



两步完成：

   第一步：先将
4000
值 存入r所代表的位置，然后r向后移一个位置

   第二步：错误的写法：r= r+1

                  正确的写法：r = (r+1)%数组的长度
⑤　循环队列出队伪算法讲解    

                    f = (f+1)%数组的长度
⑥　如何判断循环队列是否为空

             如果front与rear的值相等，

             则该队列一定为空
⑦　如何判断循环队列已满

4.预备知识：

front的值可能比rear大，也完全有可能比rear小当然有可能两者相等。

两种方式：

1：多增加一个标识参数，用来存放数组的长度，如果

2：少用一个元素，如果r 和f紧挨着，则队列已满。 如果front == (rear + 1)%数组的长度，则循环队列已满（最常用）

5.队列的具体应用:

        所有和时间有关的操作都有队列的影子

6.队列算法

           入队

            出队

示例1：用程序实现循环队列的入队/出队操作

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
typedef struct Queue
{
int * pBase;
int front;
int rear;
}QUEUE;

void init(QUEUE *);
bool en_queue(QUEUE	*,int);
void traverse_queue(QUEUE *);
bool full_queue(QUEUE *);
bool out_queue(QUEUE *,int *);
bool empty_queue(QUEUE *);

int main(void)
{
QUEUE Q;
init(&Q);
int val;
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_queue(&Q);
if(out_queue(&Q,&val))
{
printf("出队成功，出队元素是  %d\n",val);
}
else
{
printf("出队失败\n");
}
traverse_queue(&Q);
return 0;

}

//对队列进行初始化
void init(QUEUE * pQ)
{
pQ->pBase = (int *)malloc(sizeof(int)* 6);
pQ->front = 0;
pQ->rear = 0;
}

//入队操作
bool en_queue(QUEUE	*pQ,int val)
{
if(full_queue(pQ))
return false;
else
{
pQ->pBase[pQ->rear]  =val;  //pQ-> pBase 代表的是数组  因为这个循环队列是用数组来实现的。

pQ->rear = (pQ->rear +1 )%6;
return true;
}
}

//判断队列是否满了
bool full_queue(QUEUE * pQ)
{
if( (pQ->rear +1)%6 == pQ->front)
return true;
else
return false;
}

//遍历输出
void traverse_queue(QUEUE * pQ)
{
int i = pQ->front;
while(i != pQ->rear)
{
printf("  %d",pQ->pBase[i]);
i = (i+1)%6;

}
printf("\n");
return;
}

//判断队列是否为空
bool empty_queue(QUEUE *pQ)
{
if(pQ->front == pQ->rear)
return true;
else
return false;
}

//出队操作
bool out_queue(QUEUE * pQ,int * pVal)
{
if(empty_queue(pQ))
return false;
else
{
* pVal = pQ->pBase[pQ->front];
pQ->front = (pQ->front +1)%6;
return true;
}

}