队列与链队

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链队列建立实验报告

链队列建立实验报告

#### 实验名称:链队列的建立与基本操作实现#### 实验者:[您的姓名]#### 实验日期:[实验日期]#### 实验环境:- 操作系统:[操作系统名称及版本]- 编程语言:C语言- 开发工具:[开发工具名称及版本]#### 实验目的:1. 理解链队列的数据结构和基本操作。

2. 掌握链队列的创建、插入、删除、遍历等基本操作。

3. 通过实际操作,加深对链式存储结构的理解。

#### 实验内容:#### 一、实验背景链队列是一种使用链表实现的队列,它结合了链表和队列的特点。

链队列中的每个元素(节点)都包含数据和指向下一个节点的指针,这样使得队列的插入和删除操作可以在常数时间内完成。

#### 二、实验步骤1. 定义链队列结构体:```ctypedef struct QueueNode {int data;struct QueueNode next;} QueueNode;typedef struct {QueueNode front; // 队头指针QueueNode rear; // 队尾指针} LinkQueue;```2. 初始化链队列:```cvoid InitQueue(LinkQueue Q) {Q->front = Q->rear = (QueueNode)malloc(sizeof(QueueNode)); if (!Q->front) exit(-1); // 内存分配失败Q->front->next = NULL;}```3. 入队操作:```cvoid EnQueue(LinkQueue Q, int x) {QueueNode s = (QueueNode)malloc(sizeof(QueueNode));if (!s) exit(-1); // 内存分配失败s->data = x;s->next = NULL;Q->rear->next = s;Q->rear = s;}```4. 出队操作:```cint DeQueue(LinkQueue Q) {if (Q->front == Q->rear) exit(-1); // 队列为空QueueNode p = Q->front->next;int x = p->data;Q->front->next = p->next;if (Q->rear == p) Q->rear = Q->front; // 队列变空 free(p);return x;}```5. 遍历队列:```cvoid TraverseQueue(LinkQueue Q) {QueueNode p = Q.front->next;while (p) {printf("%d ", p->data);p = p->next;}printf("\n");}```6. 销毁队列:```cvoid DestroyQueue(LinkQueue Q) {QueueNode p = Q->front;while (p) {QueueNode q = p;p = p->next;free(q);}Q->front = Q->rear = NULL;}```#### 三、实验结果与分析1. 初始化链队列:初始化链队列后,队头指针和队尾指针都指向同一个头结点,此时链队列为空。

队列的定义(精)

队列的定义(精)

三、队列1.队列的定义队列(Queue)简称队,它也是一种运算受限的线性表,其限制是仅允许在表的一端进行插入,而在表的另一端进行删除。

我们把进行插入的一端称作队尾(rear),进行删除的一端称作队首(front)。

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;从队列中删除元素称为离队或出队,元素离队后,其后继元素就成为队首元素。

由于队列的插入和删除操作分别是在各自的一端进行的,每个元素必然按照进入的次序离队,所以又把队列称为先进先出表(First In First Out, 简称FIFO)。

在日常生活中,人们为购物或等车时所排的队就是一个队列,新来购物或等车的人接到队尾(即进队),站在队首的人购到物品或上车后离开(即出队),当最后一人离队后,则队列为空。

例如,假定有a,b,c,d四个元素依次进队,则得到的队列为(a,b,c,d),其中字符a为队首元素,字符d为队尾元素。

若从此队中删除一个元素,则字符a出队,字符b成为新的队首元素,此队列变为(b,c,d);若接着向该队列插入一个字符e,则e成为新的队尾元素,此队列变为(b,c,d,e);若接着做三次删除操作,则队列变为(e),此时只有一个元素e,它既是队首元素又是队尾元素,当它被删除后队列变为空。

2. 队列的存储结构队列的存储结构同线性表和栈一样,既可以采用顺序结构,也可以采用链接结构。

(1) 队列的顺序存储结构队列的顺序存储结构需要使用一个数组和两个整型变量来实现,利用数组来顺序存储队列中的所有元素,利用两个整型变量来分别存储队首元素和队尾元素的下标位置,分别称它们为队首指针和队尾指针。

假定存储队列的数组用queue[QueueMaxSize]表示,队首和队尾指针分别用front和rear表示,则元素类型为ElemType的队列的顺序存储类型可定义为: ElemType queue[QueueMaxSize];int front, rear;其中QueueMaxSize为一个整型全局常量,需事先通过const语句定义,由它确定顺序队列(即顺序存储的队列)的最大长度,即最多能够存储的元素个数。

数据结构教案

数据结构教案

第1章绪论1.2基本概念和术语一、数据、数据元素、数据项1.数据:凡能被计算机存储、加工的对象,通称为数据。

2.数据元素:是数据的基本单位,通常具有完整、确定的实际意义。

3.数据项:是数据不可分割的最小单位。

注意:数据、数据元素、数据项是数据组织的三个层次。

如:(80,90,100,110,120)、表格二、数据的逻辑结构1.逻辑结构:数据元素之间的“邻接”关系2.四种逻辑结构‘线性结构:数据元素之间存在“一对一”的关系I树形结构:数据元素之间存在“一对多”的关系I图状结构:数据元素之间存在“多对多”的关系Q集合:数据元素之间没有邻接关系三、数据的存储结构1.存储结构:数据元素在计算机内的存放方式2.两种存储结构J顺序存储:将数据元素依次存放到一组连续的存储单元中。

〔链式存储:将数据元素存放到非连续的存储单元中,并利用指针将各个存储单元链接起来。

四、数据的基本操作「加工型操作:改变数据元素的个数或数据元素的内容「引用型操作:数据元素的个数或数据元素的内容均未改变五、数据结构1.含义:包括三方面的内容:逻辑结构:反映数据元素之间的邻接”关系{存储结构:反映数据元素在计算机内的存放方式数据的操作2. 数据按结构分,可分为4类,每一类对应着一种逻辑结构1.3算法描述1.算法:解决问题的方法和步骤。

2.算法的描述方法框图{非形式语言:如中文类C语言程序C语言程序1.4算法分析1.对同一问题,可以设计多种不同的算法,但必有一种算法的时间效率最高。

2.估算一个算法的运行时间①确定问题的输入规模n。

② 根据问题的特点,选择一种操作作为“标准操作”。

(通常以条件判断或赋值语句为标准操作)③确定在给定输入下共执行多少次标准操作,从而算出运行时间T。

3.算法的时间复杂度对算法的运行时间T(n),忽略所有的常数、低次项,忽略最高项的系数,称为算法的时间复杂度,以O表示。

1.5指针和结构一、什么是指针1.存储单元的地址每一个存储单元由一个或多个字节组成,存储单元中第一个字节的编号称为存储单元的地址。

数据结构作业题及答案

数据结构作业题及答案

数据结构作业题及答案第一章绪论1、简述下列概念:数据、数据元素、数据结构、逻辑结构、存储结构、线性结构、非线性结构。

数据:指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息载体。

数据元素:就是数据的基本单位,在某些情况下,数据元素也称为元素、结点、顶点、记录。

数据元素有时可以由若干数据项组成。

数据结构:指的是数据之间的相互关系,即数据的组织形式。

一般包括三个方面的内容:数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。

逻辑结构:指各数据元素之间的逻辑关系。

存储结构:就是数据的逻辑结构用计算机语言的实现。

线性结构:数据逻辑结构中的一类,它的特征是若结构为非空集,则该结构有且只有一个开始结点和一个终端结点,并且所有结点都最多只有一个直接前趋和一个直接后继。

线性表就是一个典型的线性结构。

非线性结构:数据逻辑结构中的另一大类,它的逻辑特征是一个结点可能有多个直接前趋和直接后继。

2、常用的存储表示方法有哪几种?顺序存储方法:它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里,结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。

由此得到的存储表示称为顺序存储结构。

链接存储方法:它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻,结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。

由此得到的存储表示称为链式存储结构。

索引存储方法:除建立存储结点信息外,还建立附加的索引表来标识结点的地址。

散列存储方法:就是根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。

3、求解下列算法的时间复杂度(1)i=1;k=0 while(i<n){k=k+10*i;i++;}T(n)=n-1∴T(n)=O(n)这个函数是按线性阶递增的(2)i=0;k=0;do{k=k+10*i;i++;} while(i<n);T(n)=n∴T(n)=O(n)这也是线性阶递增的(3)i=1;j=0;while(i+j<=n) {if(i<j)j++; else i++;}T(n)=n/2∴T(n)=O(n)虽然时间函数是n/2,但其数量级仍是按线性阶递增的。

第三章C队列

第三章C队列

//-------------------基本操作的函数原型说明 基本操作的函数原型说明---------------------基本操作的函数原型说明 Status InitQueue (LinkQueue &Q); //构造一个空队列 构造一个空队列Q 构造一个空队列 Status DestroyQueue (LinkQueue &Q); //销毁队列 ,Q不再存在 销毁队列Q, 不再存在 销毁队列 Status ClearQueue (LinkQueue &Q); //把Q清为空队列 把 清为空队列 Status QueueEmpty (LinkQueue Q); //若队列 为空队列,则返回 若队列Q为空队列 若队列 为空队列,则返回TRUE,否则返回 ,否则返回FALSE Status QueueLength (LinkQueue Q); //返回 的元素个数,即为队列的长度 返回Q的元素个数 返回 的元素个数, Status GetHead (LinkQueue Q, QElemType &e); //若队列不空 则用 返回 的队头元素 并返回 若队列不空,则用 返回Q的队头元素 并返回OK; 若队列不空 则用e返回 的队头元素,并返回 //否则返回 否则返回ERROR 否则返回 Status EnQueue (LinkQueue &Q, QElemType e); //插入元素 为Q新的队尾元素 插入元素e为 新的队尾元素 插入元素 Status DeQueue (LinkQueue &Q, QElemType &e); //若队列不空,则删除 的队头元素,用e返回其值, 若队列不空, 的队头元素, 返回其值 返回其值, 若队列不空 则删除Q的队头元素 //并返回 并返回OK;否则返回 并返回 ;否则返回ERROR Status QueueTraverse (LinkQueue Q, visit () ); //从队头到队尾依次对队列 中每个元素调用函数 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数 从队头到队尾依次对队列 中每个元素调用函数visit(). . //一旦 一旦visit()失败,则操作失败 失败, 一旦 失败

队列

队列
13
例1: 一循环队列如下图所示,若先删除4个元素,接着再 插入4个元素,请问队头和队尾指针分别指向哪个位置? front front 1
2
J2
J3 J4 J5
front
J8
J9
front
0
J1
3
front
J7 J6 J5
rear
rear 解:由图可知,队头和队尾指针的初态分别为front=0 和rear=5。maxsize=6 删除4个元素后front=4;再插入4个元素后,r=(5+4)%6=3
16
链队列示意图
rear Q front p
a1 (队首) a2
a3 ^
(队尾)
讨论:
① 空队列的特征? front=rear
front
rear
^
② 队列会满吗?一般不会,因为删除时有free动作。除非内存不足! ③ 怎样实现入队和出队操作? 入队(尾部插入):rear->next=S; rear=S; 出队(头部删除):front->next=p->next;
2
1. 定

只能在表的一端进行插入运算,在表的另 一端进行删除运算的线性表 (头删尾插)
与同线性表相同,仍为一对一关系。 顺序队或链队,以循环顺序队更常见。
2. 逻辑结构 3. 存储结构
4. 运算规则
只能在队首和队尾运算,且访问结点时依 照先进先出(FIFO)的原则。
5. 实现方式 关键是掌握入队和出队操作,具体实现依顺序
14
5
4
front
例2 :数组Q[n]用来表示一个循环队列,f 为当前队列头元
素的前一位置,r 为队尾元素的位置。假定队列中元素的个 数小于n,计算队列中元素的公式为: (A) r-f (B)(n+f-r)% n (C)n+r-f (D) (n+r-f)% n

数据结构栈和队列B

数据结构栈和队列B
J4 J5
5
front
rear
问3: 在具有n个单元的循 环队列中,队满时共有多少 个元素? N-1个
3.2 队列
20
循环队列:

队列存放数组被当作首尾相接的表处理。
队头、队尾指针加1时从maxSize -1直接进到0,可用语言的取 模(余数)运算实现。

队空: 队满: 入队: 出队: 求队长:
Q.front =Q. rear Q.front =(Q.rear + 1) % maxSize Q.rear = (Q.rear + 1) % maxSize Q.front = (front + 1) % maxSize; (Q.rear-Q.front+maxSize)%maxSize
rear
M-1 0 1
实现:利用“模”运算 入队:rear=(rear+1)%M; sq[rear]=x; 出队:front=(front+1)%M; x=sq[front]; 队满、队空判定条件
front
循环队列示意图:
假上溢的解决办法 把顺序队列看成首尾相接的环(钟表)-循环队列 基本操作的实现
队空条件 : front = rear (初始化时:front = rear ) 队满条件: front = (rear+1) % N (N=maxsize) 队列长度(即数据元素个数):L=(N+rear-front)% N
6 问1:左图中队列maxsize N=?
J2 J1 J3
问2:左图中队列长度L=?
链队列类型定义: typedef struct { QueuePtr front ; //队首指针 QueuePtr rear ; //队尾指针 } LinkQueue;

队列,栈,堆栈,数组,链表特点与区别

队列,栈,堆栈,数组,链表特点与区别

队列,栈,堆栈,数组,链表特点与区别1. 队列可以看成是有2个口的集合一个口叫队头一个叫队尾,只能在对头进行删除操作,在队尾做插入。

根据这样的操作。

队列特点是先进先出2.堆栈可以看成是有1个口的集合,这个口叫栈顶。

插入和删除操作只能在栈顶操作。

根据这样的操作。

堆栈的特点是是后进先出.3.链表是一种存储方式,它可以在非连续的内存空间里面存储一个集合的元素。

4.和它对应的是数组,数组要在连续的空间里存储集合的元素队列、栈是线性数据结构的典型代表,而数组、链表是常用的两种数据存储结构;队列和栈均可以用数组或链表的存储方式实现它的功能数组与链表:数组属于顺序存储中,由于每个元素的存储位置都可以通过简单计算得到,所以访问元素的时间都相同(直接访问数组下标);链表属于数据的链接存储,由于每个元素的存储位置是保存在它的前驱或后继结点中的,所以只有当访问到其前驱结点或后继结点后才能够按指针访问到自己,访问任一元素的时间与该元素结点在链接存储中的位置有关。

链表和数组是常用的两种数据存储结构,都能用来保存特定类型的数据。

1.占用的内存空间链表存放的内存空间可以是连续的,也可以是不连续的,数组则是连续的一段内存空间。

一般情况下存放相同多的数据数组占用较小的内存,而链表还需要存放其前驱和后继的空间。

2.长度的可变性链表的长度是按实际需要可以伸缩的,而数组的长度是在定义时要给定的,如果存放的数据个数超过了数组的初始大小,则会出现溢出现象。

3.对数据的访问链表方便数据的移动而访问数据比较麻烦;数组访问数据很快捷而移动数据比较麻烦。

链表和数组的差异决定了它们的不同使用场景,如果需要很多对数据的访问,则适合使用数组;如果需要对数据进行很多移位操作,则设和使用链表。

堆和栈有什么区别:1. 栈具有数据结构中栈的特点,后进先出,所有存放在它里面的数据都是生命周期很明确(当然要求它不能存放太久,占有的空间确定而且占用空间小),能够快速反应的!所有在Java中它存放的是8个基本数据类型和引用变量的,用完就马上销毁2.堆可以理解它就是个一个可大可小,任你分配的听话的内存操作单元;因此它的特点就是动态的分配内存,适合存放大的数据量!比如一个对象的所有信息,虽然它的引用指向栈中的某个引用变量;所有Java中堆是存放new 出来的对象的。

第3章数据结构基本类型3.3操作受限的线性表——队列-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(教案

第3章数据结构基本类型3.3操作受限的线性表——队列-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(教案
作业布置
编程实践:请实现一个循环队列,包含入队(enqueue)、出队(dequeue)、判断队列是否为空(is_empty)等基本操作。你可以使用Python语言进行编程,并编写相应的测试用例来验证你的实现。
理论思考:
思考并解释为什么队列的“先进先出”特性在现实生活中有广泛的应用。
假设你是一家大型超市的经理,你需要设计一个顾客结账排队系统。请说明你会如何利用队列的原理来设计一个既高效又公平的排队系统。
队列的应用:
结合日常生活中的排队场景,解释队列原理的实际应用,如银行取号系统、医院挂号系统等。
强调队列在处理具有“先来先服务”特性问题时的有效性,以及如何通过队列来优化服务流程。
教学难点
循环队列的实现与理解:
理解循环队列如何通过循环使用数组空间来避免“假溢出”现象。
掌握如何根据队列的头部和尾部指针判断队列的空和满状态。
完成后与同学交流并分享自己的解题思路和经验。
通过编程练习巩固所学知识,提高学生的编程能力和解决实际问题的能力。
鼓励学生互相交流和讨论,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
课堂小结
作业布置
课堂小结
本节课我们深入学习了数据结构中的队列(Queue)这一重要概念。首先,通过日常生活中排队的例子,我们直观地理解了队列的基本特点——先进先出(FIFO),即新加入的元素总是排在队尾,而需要处理的元素总是从队头开始。
准备课后作业:设计一些与队列相关的课后作业,如编写顺序队列和链式队列的实现代码、分析队列在实际问题中的应用等,以巩固学生的学习效果。
教学媒体
教材或讲义:
提供了队列的基本概念、特征、实现方式以及应用实例的文字描述。
包含了队列的抽象数据类型定义、队列的存储结构(顺序队列、循环队列、链队列)等核心知识点的详细解释。

数据结构复习题及答案

数据结构复习题及答案

数据结构复习题及答案数据结构习题一、名词解释1.数据、数据元素、数据项、数据结构、数据的逻辑结构、数据物理结构、顺序存储、链式存储、算法、时间复杂度、空间复杂度。

2.线性表、顺序表、单链表、双向链表、循环链表、双向循环链表、三个概念的区别:头指针、头结点、首元结点(第1个元素结点)。

3.栈(顺序栈、链栈)、队列(顺序队、链队)、循环队列、递归、稀疏矩阵、三元组。

4.树、叶子结点、结点的度、树的度、树的高(深)度、二叉树、遍历、满二叉树、完全二叉树、哈夫曼树、WPL、哈夫曼编码。

5.图(有向、无向)、网、边、弧、度、入度、出度、完全图(有向、无向)、(强)连通图(分量)、(最小)生成树、邻接矩阵、邻接表、DFS、BFS。

6.查找表、关键字、静态查找、动态查找、ASL、顺序查找、折半查找、分块查找、二叉排序树。

7、排序、内(外)排序、稳定性、插入(直接、希尔),交换(起泡、快速),选择(直接、堆),2路归并。

一、填空题1.数据结构是研究数据的_逻辑结构__和___物理结构__,并在这种结构上定义相关的运算,设计实现这些运算的算法,分析算法的效率。

算法的效率包括时间和空间两个方面,分别称为___时间复杂度____和__空间复杂度___。

2.数据的基本单元是__数据元素__,数据的最小单元是__数据项_。

3.算法是对特定问题求解___步骤___的一种描述,是指令的有限序列。

4.一个算法的时间复杂度为(3n3+2n—7),其数量级表示为O(n3)_。

5.一个算法具有5个特性:确定性、可行性、有穷性、输入和输出。

6.算法机能的阐发和怀抱,能够从算法的工夫庞大度和空间庞大度来评判算法的好坏。

7.数据的逻辑布局包孕调集布局、线性布局、树形布局和图型布局四品种型。

8.数据布局在计较机中的表示称为数据的物理布局,它能够采用__按次存储___或__链式存储_两种存储方法。

9.线性表有两种存储布局,划分为按次存储和链式存储。

实验5队列的实现

实验5队列的实现

实验5 队列基本操作的实现【实验目的】1、熟练掌握顺序队、链队的存储原理;2、熟练掌握顺序队、链队的C语言实现方法;3、掌握队列空、栈满的判断条件;4、了解循环队列与普通队列实现上的不同及其解决方法。

【实验内容】1、编程实现26个英文字母的顺序队和链队存储;2、要求先把“A~Z”26个英文字母入队,然后让所有字母出队;3、要求采用结构化编程,用init( )函数实现队列的初始化,用EnQueue( )函数实现入队,用OutQueue( )函数实现出队,build( )函数建立队列,display( )函数显示队列。

【C源程序】/* 顺序队的操作: 26个英文字母入队,出队。

*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedef struct sqqueue{char *base;int front,rear ;int maxsize;}SqQueue;int n;SqQueue myQueue;int init(SqQueue *q){请自己填写int EnQueue(char x){请自己填写}char OutQueue( ){请自己填写}int build( ){请自己填写}void display( ){请自己填写}void main(){n=26;if(init(&myQueue)==0){printf("队列初始化失败!\n"); exit(0);}else{if(build( ))display( );}/* 链队的操作: 26个英文字母入队,出队。

*/ #include"stdio.h"#include"stdlib.h"#define NULL 0typedef struct qnode{char data;struct qnode* next;}QNODE;QNODE *front,*rear,*p;int m=sizeof(QNODE);int n;int init( ){p=(QNODE *)malloc(m); /* 生成头结点 */ if(p){front=p;rear=p;p->next=NULL;return(1);}else return(0);}int EnQueue(char x){请自己填写}char OutQueue( ){请自己填写}int build( ){请自己填写}void display( ){请自己填写}void main(){n=26;if(init()==0){printf("队列初始化失败!\n"); exit(0);}else{if(build( ))display( );}}【实验结果】。

5队列

5队列

循环队列的类型定义
#define MAXSIZE 50 typedef struct { Elemtype elem [MAXSIZE]; int front, rear; } SeqQueue;
/*队列的最大长度*/
/*队列的元素空间*/ /*头、尾指针*/
(1)入队操作
int EnterQueue(SeqQueue *Q, Elemtype e) /* 将元素e加入队列Q */ { if((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front) return FALSE; /* 队列满,返回假值结束 */ Q->elem[Q->rear] = e; /* 将e加入队尾 */ Q->rear = (Q->rear+1)%MAXSIZE; //重新设置队尾指针 return TRUE ; /* 操作成功 */ }
(c)第 2 个元素 5 入队
(d)第 3 个元素 10 入队 队尾
队尾
0 1
10 10
9 8 7 6 5
2 3 4
temp=4 队头 1 10
5
0 1 9 8 7 6 5 2 3 4
10 5 151源自队头(e)第 4 个元素 10 入队
(f)第 5 个元素入队,1 入队
杨辉三角第五行入队示意图
计算第i行的步骤如下: (1)第i行的第1个元素1入队。 (2)通过第i-1行数据(已经在队列中)循环产生第i行的中间i-2 个元素并入队。 (3)第i行的最后一个元素1入队。 杨辉三角中第i行共有i个元素,如果要求出杨辉三角前N行, 队列的大小应不小于N。
(2)出队操作
int DeleteQueue(SeqQueue *Q, Elemtype *e) /*队列Q的队头元素出队,用e返回其值*/ { if(Q->front == Q->rear) /*队列为空,返回假值结束*/ return FALSE; *e = Q->elem[Q->front]; Q->front = (Q->front+1)%MAXSIZE; //重新设置队头指针 return TRUE; /*操作成功*/ }

队列的基本概念

队列的基本概念
8
例: 一循环队列如下图所示,若先删除4个元素,接着再 插入4个元素,请问队头和队尾指针分别指向哪个位置?
J2 J1
J3 J4
J8 J9 J7
rear=4
front=1
J5
J6 J5
rear=0
front=5
rear=0 front=5
解:由图可知,队头和队尾指针的初态分别为front=1和rear=0。
if(Q->count == 0) return 0; (2)删除动作
m = Q->queue[Q->front]; Q->front = (Q->front + 1) % MaxQueueSize; Q->count--;
front指针在元素出队后再加
15
出队操作完整算法
int QueueDelete(SeqCQueue *Q, DataType *d)
4
三、顺序队列
1、顺序队列
采用顺序存储结构的队列。
2、顺序队列的存储结构
它利用一个一维数组来
存储数据元素,另再设立一
个队头指示器和一个队尾指
rear

示器分别指向当前队头元素

和当前队尾元素。用C语言

定义为:

typedef struct {
front


DataType queue[MaxQueueSize];
1
队列 (Queue)是仅在表尾进行插入操作,在表头进 行删除操作的线性表。它是一种先进先出(FIFO) 的线性表。
例如:队列 Q= (a1 , a2 , a3 , ……….,an-1 , an )
队首

队列的基本操作及应用

队列的基本操作及应用

循环队列的基本运算
(5)元素出队:
procedure delqueue(var Q:queue;var X:elemtype); begin if qempty(Q) then writeln(‘Underflow’) else begin Q.front:=(Q.front+1) mod maxsize; X:=Q.data[Q.front]; end; end;
最后根据队列sq中的存储信息和指针位 置,即可链接成从迷宫入口到出口的最短路 径。就上例而言,sq队列的最后情况为:
当rear指针指示的数据元素已到达出口 (6,8)时,根据rear所据元素的前趋序号 即可获得所要的走迷宫的最短路径(回溯)。
例题4:产生数(2002年NOIP普及组第3题) 给出一个整数n(n<2000)和k个变换规则(k≤15) 规则:① 1个数字可以变换成另1个数字; ② 规则中,右边的数字不能为零。 例如:n=234,k=2规则为 2 → 5 3 → 6 上面的整数234经过变换后可能产生出的整数为 (包括原数) 234 534 264 564 共4种不同的产生数 求经过任意次的变换(0次或多次),能产生出多 少个不同的整数。 仅要求输出不同整数个数。
(2)队列可以理解为一个数组,数组元素是如下记录: RECORD C10,C7,C3, pre: integer; END; 数组下标为容器状态号。下面是倒油过程的队列:
当倒油产生出第19个容器状态时已达到了题解的 目的。这时只要根据pre中的状态号17可以回溯到第 17个容器状态的pre值为15,依次可再获得13,11, 9,7,5,2,1容器状态号,从而即可得到本题的倒 油过程(共倒9次),而且是最少的倒油次数。
(1)从一个容器的状态(三个容器中油的 容量)看,虽然有可能经过上述六种倒油的 方法产生六种容器状态,但实际上这六种新 产生的容器状态,许多是已经出现过的状态。 例如初始状态(10,0,0)表示 C10=10, C7=0,C3=0,经过上述六种倒油方法只能产 生出两种新的容器状态(3,7,0),表示C10 向C7倒油的结果和(7,0,3),表示C10向C3 倒油的结果。如果再增加应该表示新容器状 态是由什么状态产生的指示pre,那么用这 三个容器倒油的过程就可以用队列的方法来 实现了。

3_队列_周洁

3_队列_周洁

3.2.1 队列的逻辑结构
1. 队列的定义
2. 队列的抽象数据类型定义 见教材
3.2.1 队列的逻辑结构
例:队列操作举例如表
操作 InitQueue EnQueue(3) EnQueue(5) DeQueue( ) EnQueue(7) GetHead( ) QueueEmpty( ) DeQueue( ) DeQueue( ) DeQueue( ) EnQueue(9) QueueClear() QueueEmpty( ) 1 () 7 下溢 5 0 5 3 输出 ( ) (3) ( 3,5 ) (5) ( 5,7 ) ( 5,7 ) ( 5,7 ) (7 ) ( ) ( ) (9) () 队列中数据元素 创建一个空队 值为3的数据元素入队 值为5的数据元素入队 出队 值为7的数据元素入队 获取队头元素 队不空 出队 出队 队空时出队,下溢 值为9的数据元素入队 删除队列中所有元素 队空 备注
3.2.5 队列的应用
3. 基排序问题 参见第九章排序。
3.2.3 队列的链式存储及实现
2. 链队的实现
3)链队的入队。
即在队尾插入一个元素,修改队尾。 操作步骤: Step 1:创建一个值为入队元素值的结点s Step 2:把s结点链入表尾 Step 3:移动队尾指针,指向s Step 4:如果是第一个结点,则把该 结点链在头结点后
3.2.3 队列的链式存储及实现
3.2.2 队列的顺序存储结构及实现 顺序队列结构及操作示意如图示
3.2.2 队列的顺序存储结构及实现 1. 列队的顺序存储结构 存在问题: 存在问题 由图可知,当rear> = queuesize (队列容量) 时, 将无法入队,但事实上队列中仍有空闲空间,该 现象称为“假溢”。 解决方法: 解决方法: 假设存储队列的连续存储空间是头尾相接的环状结 构 ,当指针移到最大值后又从最小值开始。

软件技术--队列

软件技术--队列
printf("队列满,上溢!\n"); else {rear=(rear+1)%N;
lq[rear]=x; } }
(3)出队列
出队列成功,返回x;否则给出相应信息。
datatype delloopque(datatype lq[]) {datatype x; if (front= =rear) {printf("队列为空!下溢!\n"); return(0); } else {front=(front+1)%N;
(4)取队头元素 取队头数据使用,不删除该数据元 素;
(5)队列空判断 判断队列是否为空,是出队列和 取队头元素时常用的操作;
(6)队列满判断 判断队列是否已满,是进队时首 先进行的操作。
※顺序队列
队列的顺序存储是指用一组连续的存储单元依次存放队列中的元素。在 C语言中用一维数组来存放队列中的元素。因为队列的队头和队尾的位置是 变化的,所以还需附设两个指针front和rear,front指针指向队列头元素的 位置,rear指针指向队列尾元素的位置。约定当队列为空时,令 front=rear=-1。每当插入新的队尾元素时,尾指针rear增加1;每当删除队 头元素时,头指针front增加1。
front= =( rear+1)%N; 成立时,认定队列为满。当判断队列为空时,条件是:front= = rear;
※循环队列的基本算法
这里以第二种方法区别循环队列的空、满状态。 循环队列的类型定义: #define N 100 datatype lq[N];
int front,rear;
(1)构造空队列
如下图(a)所示循环队列中,队列头元素是A,尾元素是C。当元素A、B、 C从图4-15(a)所示的队列中删除后,则队列变成空的状态,如图(b)所示。 反之,在图(a)的队列中,若元素D、E、F相继插入,则队列空间被占满,如图 (c)所示。不管队列为空还是为满,均出现front= =rear的情况。因此仅凭 front= = rear不能判定队列是空还是满。

队列的类型定义

队列的类型定义

队列的类型定义队列⽰意图:队头(Front)离开队尾(Rear)进⼊队列(Queue)是仅能在表⽿我进⾏插⼊操作,在表头进⾏删除操作的线性表。

表尾即 an 端,称为队尾;表头即 a1 端,称为队头。

它是⼀种先进先出(FIFO)的线性表插⼊元素称为“⼊队”;删除元素称为“出队”。

队列的存储结构为链队或顺序队(常⽤循环顺序队)队列的相关概念:①定义:只能在标的⼀端进⾏插⼊运算,在表的另⼀端进⾏删除运算的线性表(头删尾插)②逻辑结构:同线性表相同,仍为⼀对⼀关系③存储结构:顺序队或链队,以循环顺序队列更常见④运算规则:只能在队⾸和队尾运算,且访问结点时依照先进先出(FIFO)的原则⑤实现⽅式:关键是掌握⼊队和出队操作,具体实现依顺序队或链队的不同⽽不同。

队列常见应⽤:①脱机打印输出:按申请的先后顺序依次输出②多⽤户系统中,多个⽤户排成队,分时地循环使⽤ CPU 和主存③按⽤户的优先级排成多个队,每个优先级⼀个队列④实时控制系统中,信号按接收的先后顺序依次处理⑤⽹络电⽂传输,按到达的时间先后顺序依次进⾏凡是在使⽤有限资源时,有多个想要使⽤此资源都需要排队,⽽在排队时都需要⽤到队列。

队列的抽象数据及类型定义:①数据对象:D = {ai | ai ∈ ElemSet, i = 1,2,3,4....,n, n ≥ 0}②数据关系:R = {<ai-1 , ai> | ai-1 , ai ∈ D , i = 2,....,n} 约定 a1 端为队列头,an 端为队列尾③基本操作:InitQueue(&Q) 操作结果:构造空队列 QDestroyQueue(&Q) 条件:队列 Q 已存在;操作结果:队列 Q 被销毁ClearQueue(&Q) 条件:队列 Q 已存在;操作结果:将 Q 清空QueueLength(Q) 条件:队列 Q 已存在;操作结果:返回 Q 的元素个数,即队列长度 GetHead(Q,&e) 条件:Q 为⾮空队列;操作结果:⽤ e 返回 Q 的队头元素EnQueue(&Q, e) 条件:队列Q已存在;操作结果:插⼊元素 e 为 Q 的队尾元素DeQueue(&Q, e) 条件:Q为⾮空队列;操作结果:删除 Q 的队头元素,⽤ e 返回值队列的物理存储可以⽤顺序存储结构,也可以⽤链式存储结构。

数据结构期末复习重点知识点总结

数据结构期末复习重点知识点总结

第一章绪论一、数据结构包括:逻辑结构、存储结构、运算(操作)三方面内容。

二、线性结构特点是一对一。

树特点是一对多图特点是多对多三、数据结构的四种存储结构:顺序存储、链式存储、索引存储、散列存储顺序存储结构和链式存储结构的区别?线性结构的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构。

线性结构的链式存储是一种顺序存取的存储结构。

逻辑结构分类:集合线性树图,各自的特点。

或者分为线性结构和非线性结构。

四、算法的特征P13五、时间复杂度(1) i=1; k=0;while(i<n){ k=k+10*i;i++;}分析:i=1; //1k=0; //1while(i<n) //n{ k=k+10*i; //n-1i++; //n-1}由以上列出的各语句的频度,可得该程序段的时间消耗:T(n)=1+1+n+(n-1)+(n-1)=3n可表示为T(n)=O(n)六、数据项和数据元素的概念。

第二章线性表一、线性表有两种存储结构:顺序存储和链式存储,各自的优、缺点。

二、线性表的特点。

三、顺序表的插入、思想、时间复杂度o(n)、理解算法中每条语句的含义。

(1)插入的条件:不管是静态实现还是动态实现,插入的过程都是从最后一个元素往后挪动,腾位置。

静态是利用数组实现,动态是利用指针实现。

不管静态还是动态,在表中第i个位置插入,移动次数都是n-i+1。

四、顺序表的删除、思想、时间复杂度o(n)、理解算法中每条语句的含义。

(1)删除的条件:不管是静态实现还是动态实现,删除的过程都是从被删元素的下一位置向前挪动。

静态是利用数组实现,动态是利用指针实现。

不管静态还是动态,删除表中第i个元素,移动次数都是n-i。

五、顺序表的优缺点?为什么要引入链表?答:顺序表的优点是可以随机存取,缺点是前提必须开辟连续的存储空间且在第一位置做插入和删除操作时,数据的移动量特别大。

如果有一个作业是100k,但是内存最大的连续存储空间是99K,那么这个作业就不能采用顺序存储方式,必须采用链式存储方式。

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2011——2012学年第一学期
合肥学院数理系
实验报告
课程名称:数据结构与算法
实验项目:队列与链队的相关问题
实验类别:综合性□设计性□验证性□专业班级:数学与应用数学(2)班
姓名:彭凯学号:0907022008 实验地点:7#503
实验时间:2011 11 18
指导教师:李旭成绩:
一.实验目的:掌握队列与链队的数据结构定义,及其基本运算。

二.实验内容:队列与链队的建立、插入与删除操作
三.实验方案(程序设计说明)
(1)队列
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <math.h>
#define maxlen 100
typedef struct{
char data[maxlen];
int front;
int rear;
}seqqueue;
seqqueue *initqueue(seqqueue *q){
q->front=0;
q->rear=0;
return q;
}
seqqueue *setqueue(){
seqqueue *q;
q=(seqqueue *)malloc(sizeof(seqqueue));
q->front=0;
q->rear=0;
return q;
}
int queuefull(seqqueue *q){
if(q->front==(q->rear+1))
return 1;
else
return 0;
}
int queueempty(seqqueue *q){
if(q->front==q->rear)
return 1;
else
return 0;
}
void add(seqqueue *q,char x){
if(!queuefull(q)){
q->rear=(q->rear+1);
q->data[q->rear]=x;
}
else
printf("queue full");
}
void Delete(seqqueue *q)
{
if(!queueempty(q))
q->front=(q->front)+1;
else
printf("queue empty");
}
void print(seqqueue *q)
{
seqqueue *p;
p=setqueue();
for(q->front=(q->front)+1;q->front<((q->rear)+1);) {
printf("%c",q->data[q->front]);
add(p,q->data[q->front]);
q->front=(q->front)+1;
}
*q=*p;
}
void main(){
seqqueue *q;
char x;
q=setqueue();
printf("请输入队列的元素:\n");
for(;x!='\n';)
{
x=getchar();
add(q,x);
}
printf("插入后的队列是:");
print(q);
printf("\n该队列是否已满:%d\n",queuefull(q));
printf("该队列是否为空:%d\n",queueempty(q));
Delete(q);
printf("删除后的队列是:");
print(q);
}
(2)链队
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <math.h>
#define maxlen 100
typedef struct{
char data[maxlen];
int front;
int rear;
}seqqueue;
seqqueue *initqueue(seqqueue *q){
q->front=0;
q->rear=0;
return q;
}
seqqueue *setqueue(){
seqqueue *q;
q=(seqqueue *)malloc(sizeof(seqqueue));
q->front=0;
q->rear=0;
return q;
}
int queuefull(seqqueue *q){
if(q->front==(q->rear+1))
return 1;
else
return 0;
}
int queueempty(seqqueue *q){
if(q->front==q->rear)
return 1;
else
return 0;
}
void add(seqqueue *q,char x){
if(!queuefull(q)){
q->rear=(q->rear+1);
q->data[q->rear]=x;
}
else
printf("queue full");
}
void Delete(seqqueue *q)
{
if(!queueempty(q))
q->front=(q->front)+1;
else
printf("queue empty");
}
void print(seqqueue *q)
{
seqqueue *p;
p=setqueue();
for(q->front=(q->front)+1;q->front<((q->rear)+1);) {
printf("%c",q->data[q->front]);
add(p,q->data[q->front]);
q->front=(q->front)+1;
}
*q=*p;
}
void main(){
seqqueue *q;
char x;
q=setqueue();
printf("请输入队列的元素:\n");
for(;x!='\n';)
{
x=getchar();
add(q,x);
}
printf("插入后的队列是:");
print(q);
printf("\n该队列是否已满:%d\n",queuefull(q));
printf("该队列是否为空:%d\n",queueempty(q));
Delete(q);
printf("删除后的队列是:");
print(q);
}四.程序运行结果
(1)队列
(2)链队
五.实验总结
通过本次的数据结构的实验,我掌握了有关于队列与链队的基本算法,在理解的基础上做出了,进一步熟悉并掌握有关于队列与链队的一些基本算法。

学生签名:彭凯
2011 年11 月18 日
七.教师评语及成
教师签名:
年月日。

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