|
目录
1.队列的定义
2.循环队列的设计图示
3.循环队列的结构设计
4.循环队列的实现
5.循环队列的总结
1.队列的定义
和栈相反,队列(queue)是一种先进先出(first in first out,缩写为FIFO)的线性表.它只允许在表的一端进行插入,而在另一端删除元素.
在队列中,允许插入的一端叫做队尾(rear),允许删除的一端则称为队头(front).
2.循环队列的设计图示
3.循环队列的结构设计
typedef struct SqQueue
{
int *base;//指向动态内存;
int front;//队头指针,队头元素的下标
int rear;//队尾指针,当前可以插入数据的下标(队尾后一个元素的下标)
//int queuesize;//队列的总容量,要做到自动扩容就必须增加这个成员;
}SqQueue,*PSqQueue;
4.循环队列的实现
//初始化
void InitQueue(PSqQueue pq)
{
assert(pq != NULL);
if (pq == NULL)
return;
pq->base = (int*)malloc(sizeof(int) * SIZE);
assert(pq->base != NULL);
pq->front = 0;
pq->rear = 0;
}
static bool IsFull(PSqQueue pq)
{
return (pq->rear + 1) % SIZE == pq->front;
//return pq->rear + 1 == pq->front;//error,需要处理成环形;
}
//往队列中入数据(入队操作)
bool Push(PSqQueue pq, int val)
{
assert(pq != NULL);
if (pq == NULL)
return false;
if (IsFull(pq))//如果队满则入队失败
{
return false;
}
pq->base[pq->rear] = val;
//pq->rear++;//error,必须要处理成环形;
pq->rear = (pq->rear + 1) % SIZE;
return true;
}
//获取队头元素的值,但是不删除
bool GetTop(PSqQueue pq, int* rtval)
{
assert(pq != NULL);
if (pq == NULL)
return false;
if (IsEmpty(pq))
{
return false;
}
*rtval = pq->base[pq->front];
return true;
}
//获取队头元素的值,但是删除
bool Pop(PSqQueue pq, int* rtval)
{
assert(pq != NULL);
if (pq == NULL)
return false;
if (IsEmpty(pq))
{
return false;
}
*rtval = pq->base[pq->front];
//pq->front++;//error
pq->front = (pq->front + 1) % SIZE;
return true;
}
//判空
bool IsEmpty(PSqQueue pq)
{
assert(pq != NULL);
if (pq == NULL)
return false;
return pq->front == pq->rear;
}
//获取队列中有效元素的个数
//重点,考点:公式
int GetLength(PSqQueue pq)
{
assert(pq != NULL);
if (pq == NULL)
return -1;
return (pq->rear - pq->front + SIZE) % SIZE;
}
//清空所有的数据
void Clear(PSqQueue pq)
{
pq->front = 0;
pq->rear = 0;
}
//销毁
void Destroy(PSqQueue pq)
{
assert(pq != NULL);
if (pq == NULL)
return;
free(pq->base);
pq->base = NULL;
pq->front = 0;
pq->rear = 0;
}
5.循环队列的总结
1.队列:先进先出的一种线性结构,入队(插入)的一端称为队尾,出队(删除)的一端称为队头
2.队列的存储方式有两种,一种为顺序结构(顺序队列),两一种为链式结构(链式队列)
3.顺序队列一定会设计成环形队列,原因是线性队列的入队为O(1),出队为O(n),而环形队列的入队为O(1),出队为O(1)
4.浪费一个空间不使用,主要是为了区分队空和队满的情况:空是队头和队尾相同,满是rear(队尾指针)再往后走一步为front(队头指针) (浪费一个空间)
5.队满的处理方式:1.固定长度,队满则入队失败(处理简单,不实用),采用1,和书本一致.2,长度不固定,队满则自动扩容(实现稍微复杂)
|