一、何為佇列?
佇列 (Queue) :是一種先進先出 (First In First Out ,簡稱 FIFO) 的線性表,也是運算受限的線性表。只允許在表的一端進行插入,而在另一端進行刪除。
隊首 (front) :允許進行刪除的一端稱為隊首。
隊尾 (rear) :允許進行插入的一端稱為隊尾。
佇列中沒有元素時稱為空佇列。在空佇列中依次加入元素 a 1 , a 2 , …, a n 之後, a 1 是隊首元素, a n 是隊尾元素。顯然退出佇列的次序也只能是 a 1 , a 2 , …, a n ,即佇列的修改是依先進先出的原則進行的,如圖 3-5 所示。
二、基本操作
建立新佇列
判空
進隊
出隊
清空隊
獲得隊頭元素
遍歷隊
銷燬隊
隊長
三、佇列的儲存實現及運算實現
與線性表、棧類似,佇列也有順序儲存和鏈式儲存兩種儲存方法。
1.順序佇列
迴圈佇列的型別定義如下:
#define MAXQSIZE 100 //最大佇列長度
typedef struct {
QElemType *base; //動態分配儲存空間
int front; //頭指標,若佇列不空,指向佇列頭元素
int rear; //尾指標,若佇列不空,指向佇列尾元素的下一個位置
} SqQueue;
下面是迴圈佇列上基本操作的實現。
(1)入隊:
int EnQueue (SqQueue &Q, QElemType e) {
if((Q。rear+1)%MAXQSIZE == Q。front) return ERROR;
Q。base[Q。rear] = e;
Q。rear = (Q。rear+1) % MAXQSIZE;
return OK;
}
(2)出隊:
int DeQueue (SqQueue &Q, QElemType &e) {
if (Q。front = = Q。rear) return ERROR;
e = Q。base[Q。front];
Q。front = (Q。front+1) % MAXQSIZE;
return OK;
}
(3)求迴圈佇列元素個數:
int QueueLength(SqQueue Q){
return (Q。rear-Q。front+MAXQSIZE) %MAXQSIZE;
}
2.鏈佇列
鏈式儲存的隊稱為鏈佇列。和鏈棧類似,用單鏈表來實現鏈佇列,根據隊的先進先出原
則,為了操作上的方便,分別需要一個頭指標和尾指標。
鏈佇列的形式描述如下:
typedef struct QNode { // 結點型別
QElemType data;
struct QNode *next;
} QNode, *QueuePtr;
typedef struct { //鏈佇列型別
QueuePtr front; //隊頭指標
QueuePtr rear; //隊尾指標
} LinkQueue;
定義一個指向鏈佇列的指標:LinkQueue Q;
下面是鏈佇列的基本運算的實現。
(1)入隊
int EnQueue (LinkQueue &Q, QElemType e) {
QNode *p;
p = (QNode *)malloc(sizeof(QNode));
p->data = e;
p->next = NULL;
Q。rear->next = p;
Q。rear = p;
return OK;
}
(2)出隊
int DeQueue (LinkQueue &Q, QElemType &e) {
if (Q。front == Q。rear) return ERROR; //隊空,出隊失敗
p = Q。front->next;
e = p->data; //隊頭元素放 e 中
Q。front->next = p->next;
if(Q。rear==p) Q。rear= Q。front; //只有一個元素時,此時還要修改隊尾指標
free (p);
return OK;
}
3.除了棧和佇列之外,還有一種限定性資料結構是雙端佇列。
(1)雙端佇列:可以在雙端進行插入和刪除操作的線性表。
(2)輸入受限的雙端佇列:線性表的兩端都可以輸出資料元素,但是隻能在一端輸入數
據元素。
(3)輸出受限的雙端佇列:線性表的兩端都可以輸入資料元素,但是隻能在一端輸出數
據元素。
結束語
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