顺序循环队列表实现
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顺序循环队列表实现
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队列的基本概念
队列也是一种特殊的线性表,队列的数据元素以及数据元素间的逻辑关系与线性表完全相同,其差别是线性表允许在任意位置插入和删除,而队列只允许在其一端进行插入操作,在其另一端进行删除操作。
队列中允许进行插入操作的一端称为队尾。允许进行删除操作的一端称为队头。队头和队尾分别由队头指针和队尾指针指示。队列的插入操作称为入队列,队列的删除操作称为出队列。最先入队列的元素总是最先出队列,所以队列也称为先进先出表。
下图是一个一次向队列中插入数据元素a0,a1,a2,….an-1后的示意图,其中,a0是当前队头数据元素,an-1是当前队尾的数据元素。
队头队尾
a0 a1 a2 ……an-1
<-出<-入
队列抽象数据类型
数据集合:
队列的数据集合可以表示为a0,a1,a2,a3….an-1,每个数据元素的数据类型为DataType。
操作集合:
(1)初始化QueueInitiate(Q):初始化队列Q
(2)非空否QueueNotEmpty(Q):队列Q非空否,若队列非空,函数返回值为1。否则,函数返回0。
(3)入队列QueueAppend(Q,x):在队列Q的队尾插入数据元素x。入队列成功返回1;
失败则返回0。
(4)出队列QueueDelete(Q,d):把队列Q的队头数据元素删除并由参数d带回。如出队列成功,返回1;失败则返回0。
(5)取队头数据元素QueueGet(Q,d):取队头数据元素并由参数d带回。如取到数据元素返回1,否则,返回0。
顺序队列
顺序存储结构的队列称作顺序队列
假设为队列开辟的数组单元数目为MAX_QUEUE,在C语言中,它的下标在0~MAX_QUEUE-1之间,若增加队头或队尾指针,可以利用取模运算(一个整数数值整除以另一个整数数值的余数)实现。如下所示:
front=(front+1)%MAX_QUEUE;
rear=(rear+1)%MAX_QUEUE;
当front或rear为MAXQUEUE-1时,上述两个公式计算的结果就为0。这样,就使得指针自动由后面转到前面,形成循环的效果。
队空和队满的标志问题:
队列变为空,队头和队尾指针相等
3.顺序循环队列的实现
根据对顺序循环队列的分析,其结构体定义如下:
typedef struct
{
DataType queue[MaxQueueSize];
int rear; /*队尾指针*/
int front; /*队头指针*/
int count; /*计数器*/
}SeqCQueue;
采用计数器法判断队列空和满的顺序循环队列的算法实现如下:
(1)初始化QueueInitiate(SeqCQueue *Q)
void QueueInitiate(SeqCQueue *Q) /*初始化顺序循环队列Q*/
{
Q->rear=0; /*定义初始化队尾指针下标值*/
Q->front=0; /*定义初始化头指针下标值*/
Q->count=0; /*定义初始化计数器值*/
}
(2)非空否QueueNotEmpty(SeqCQueue Q)
int QueueNotEmpty(SeqCQueue Q)
/*判断顺序循环队列Q非空否,非空返回1,否则返回0*/
{
if(Q.count!=0)return 1;
else return 0;
}
(3)入队列QueueAppend(SeqCQueue *Q,DataType x)
int QueueAppend(SeqCQueue *Q,DataType x)
/*把数据元素值x插入顺序循环队列Q的队尾,成功返回1,失败则返回0*/
{
if(Q->count>0&&Q->rear==Q->front) /*判断队列满否*/
{
printf(“队列已满无法插入!\n”);
return 0;
}
else
{
Q->queue[Q->rear]=x;
Q->rear=(Q->rear+1)%MaxQueueSize;
Q->count++;
return 1;
}
}
(4)出队列QueueDelete(SeqCQueue *Q,DataType *d)
int QueueDelete(SeqCQueue *Q,DataType *d)
/*删除顺序循环队列Q的队头元素并赋给d,成功返回1,失败返回0*/
{
if(Q->count==0)
{
printf(“队列已空无数据元素出队列!\n”);
return 0;
}
else
{
*d=Q->queue[Q->front];
Q->front=(Q->front+1)%MaxQueueSize;
Q->count--;
return 1;
}
}
(5)取队头数据元素QueueGet(SeqCQueue Q,DataType *d)
int QueueGet(SeqCQueue Q,DataType *d)
/*取顺序循环队列Q的当前队头元素并赋给d,成功返回1,失败返回0*/ {
if(Q.count==0)
{
printf(“队列已空无数据元素可取!\n”);
return 0;
}
else
{
*d=Q.queue[Q.front];
return 1;