队列
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队列,又稱為佇列(英文queue),是先进先出(FIFO, First-In-First-Out)的线性表。在具体应用中通常用链表或者数组来实现。队列只允许在后端(称为rear)进行插入操作,在前端(称为front)进行删除操作。
队列的操作方式和堆栈类似,唯一的区别在于队列只允许新数据在后端进行添加。
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[编辑] 单链队列
/* 单链队列--队列的链式存储结构 */ typedef struct QNode { QElemType data; struct QNode *next; }QNode,*QueuePtr;
typedef struct { QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */ }LinkQueue;
/* 链队列的基本操作(9个) */ void InitQueue(LinkQueue *Q) { /* 构造一个空队列Q */ (*Q).front=(*Q).rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); if(!(*Q).front) exit(OVERFLOW); (*Q).front->next=NULL; }
void DestroyQueue(LinkQueue *Q) { /* 销毁队列Q(无论空否均可) */ while((*Q).front) { (*Q).rear=(*Q).front->next; free((*Q).front); (*Q).front=(*Q).rear; } }
void ClearQueue(LinkQueue *Q) { /* 将Q清为空队列 */ QueuePtr p,q; (*Q).rear=(*Q).front; p=(*Q).front->next; (*Q).front->next=NULL; while(p) { q=p; p=p->next; free(q); } }
Status QueueEmpty(LinkQueue Q) { /* 若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */ if(Q.front->next==NULL) return TRUE; else return FALSE; }
int QueueLength(LinkQueue Q) { /* 求队列的长度 */ int i=0; QueuePtr p; p=Q.front; while(Q.rear!=p) { i++; p=p->next; } return i; }
Status GetHead_Q(LinkQueue Q,QElemType *e) { /* 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 */ QueuePtr p; if(Q.front==Q.rear) return ERROR; p=Q.front->next; *e=p->data; return OK; }
void EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e) { /* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */ QueuePtr p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); if(!p) /* 存储分配失败 */ exit(OVERFLOW); p->data=e; p->next=NULL; (*Q).rear->next=p; (*Q).rear=p; }
Status DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e) { /* 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR */ QueuePtr p; if((*Q).front==(*Q).rear) return ERROR; p=(*Q).front->next; *e=p->data; (*Q).front->next=p->next; if((*Q).rear==p) (*Q).rear=(*Q).front; free(p); return OK; }
void QueueTraverse(LinkQueue Q,void(*vi)(QElemType)) { /* 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi() */ QueuePtr p; p=Q.front->next; while(p) { vi(p->data); p=p->next; } printf("\n"); }
[编辑] 循环队列
/* 队列的顺序存储结构(循环队列) */ #define MAX_QSIZE 5 /* 最大队列长度+1 */ typedef struct { QElemType *base; /* 初始化的动态分配存储空间 */ int front; /* 头指针,若队列不空,指向队列头元素 */ int rear; /* 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置 */ }SqQueue;
/* 循环队列的基本操作(9个) */ void InitQueue(SqQueue *Q) { /* 构造一个空队列Q */ (*Q).base=(QElemType *)malloc(MAX_QSIZE*sizeof(QElemType)); if(!(*Q).base) /* 存储分配失败 */ exit(OVERFLOW); (*Q).front=(*Q).rear=0; }
void DestroyQueue(SqQueue *Q) { /* 销毁队列Q,Q不再存在 */ if((*Q).base) free((*Q).base); (*Q).base=NULL; (*Q).front=(*Q).rear=0; }
void ClearQueue(SqQueue *Q) { /* 将Q清为空队列 */ (*Q).front=(*Q).rear=0; }
Status QueueEmpty(SqQueue Q) { /* 若队列Q为空队列,则返回TRUE;否则返回FALSE */ if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */ return TRUE; else return FALSE; }
int QueueLength(SqQueue Q) { /* 返回Q的元素个数,即队列的长度 */ return(Q.rear-Q.front+MAX_QSIZE)%MAX_QSIZE; }
Status GetHead(SqQueue Q,QElemType *e) { /* 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 */ if(Q.front==Q.rear) /* 队列空 */ return ERROR; *e=Q.base[Q.front]; return OK; }
Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e) { /* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */ if(((*Q).rear+1)%MAX_QSIZE==(*Q).front) /* 队列满 */ return ERROR; (*Q).base[(*Q).rear]=e; (*Q).rear=((*Q).rear+1)%MAX_QSIZE; return OK; }
Status DeQueue(SqQueue *Q,QElemType *e) { /* 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 */ if((*Q).front==(*Q).rear) /* 队列空 */ return ERROR; *e=(*Q).base[(*Q).front]; (*Q).front=((*Q).front+1)%MAX_QSIZE; return OK; }
void QueueTraverse(SqQueue Q,void(*vi)(QElemType)) { /* 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi() */ int i; i=Q.front; while(i!=Q.rear) { vi(Q.base[i]); i=(i+1)%MAX_QSIZE; } printf("\n"); }