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概念
队列的操作
队列是受限制的线性表，只允许在队尾（tail）插入、对头（head）删除。
队列的操作方式与堆栈类似，唯一的区别在于队列只允许新数据在后端进行添加。
队列的属性
以队列q为例。
q.head指向队头元素；
q.tail指向下一个新元素将要插入的位置。
在队列中，位置1紧邻在n的后面形成一个环序。
队列的状态
当q.head = q.tail时，队列为空，
初始时有q.head = q.tail = 1 ；
当q.head = q.tail + 1时，队列是满的 。
数组实现
利用数组q.key[n]实现一个最多容纳n-1个元素的队列。
# include <stdio.h>
# define M 100
typedef struct queue {
int head;
int tail;
int key[M];
int length;
} queue;
queue q;
void enqueue(int x);
int dequeue(void);
int main(void)
{
q.head = q.tail = 1;
q.length = 98;
enqueue(1);
enqueue(3);
enqueue(5);
enqueue(7);
printf("%d\n", dequeue());
printf("%d\n", dequeue());
printf("%d\n", dequeue());
printf("\t%d\n", q.head);
printf("%d\n", dequeue());
}
void enqueue(int x)
{
q.key[q.tail] = x;
if(q.tail == q.length) {
q.tail = 1;
} else {
q.tail++;
}
}
int dequeue(void)
{
int x;
x = q.key[q.head];
if(q.head == q.length) {
q.head = 1;
} else {
q.head++;
}
return x;
}
全局变量实现
全局变量也挺方便的，只是注意不要和局部变量重名而被取代了。
# include <stdio.h>
# define M 100
typedef struct queue {
int head;
int tail;
int key[M];
int length;
} queue;
void enqueue(queue * qp, int x);
int dequeue(queue * qp);
int main(void)
{
queue q;
q.head = q.tail = 1;
q.length = 98;
enqueue(&q, 1);
enqueue(&q, 3);
enqueue(&q, 5);
enqueue(&q, 7);
printf("%d\n", dequeue(&q));
printf("%d\n", dequeue(&q));
printf("%d\n", dequeue(&q));
printf("%d\n", dequeue(&q));
}
void enqueue(queue * pq, int x)
{
pq -> key[pq -> tail] = x;
if(pq -> tail == pq -> length) {
pq -> tail = 1;
} else {
pq -> tail++;
}
}
int dequeue(queue * pq)
{
int x;
x = pq -> key[pq -> head];
if(pq -> head == pq -> length) {
pq -> head = 1;
} else {
pq -> head++;
}
return x;
}
整体实现
#include<malloc.h>
#include<stdio.h>
#ifndef Queue_H
#define Queue_H
typedef int Item;
typedef struct node * PNode;
typedef struct node
{
Item data;
PNode next;
}Node;
typedef struct
{
PNode front;
PNode rear;
int size;
}Queue;
/*构造一个空队列*/
Queue *InitQueue();
/*销毁一个队列*/
void DestroyQueue(Queue *pqueue);
/*清空一个队列*/
void ClearQueue(Queue *pqueue);
/*判断队列是否为空*/
int IsEmpty(Queue *pqueue);
/*返回队列大小*/
int GetSize(Queue *pqueue);
/*返回队头元素*/
PNode GetFront(Queue *pqueue,Item *pitem);
/*返回队尾元素*/
PNode GetRear(Queue *pqueue,Item *pitem);
/*将新元素入队*/
PNode EnQueue(Queue *pqueue,Item item);
/*队头元素出队*/
PNode DeQueue(Queue *pqueue,Item *pitem);
/*遍历队列并对各数据项调用visit函数*/
void QueueTraverse(Queue *pqueue,void (*visit)());
#endif
/*构造一个空队列*/
Queue *InitQueue()
{
Queue *pqueue = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));
if(pqueue!=NULL)
{
pqueue->front = NULL;
pqueue->rear = NULL;
pqueue->size = 0;
}
return pqueue;
}
/*销毁一个队列*/
void DestroyQueue(Queue *pqueue)
{
if(IsEmpty(pqueue)!=1)
ClearQueue(pqueue);
free(pqueue);
}
/*清空一个队列*/
void ClearQueue(Queue *pqueue)
{
while(IsEmpty(pqueue)!=1)
{
DeQueue(pqueue,NULL);
}
}
/*判断队列是否为空*/
int IsEmpty(Queue *pqueue)
{
if(pqueue->front==NULL&&pqueue->rear==NULL&&pqueue->size==0)
return 1;
else
return 0;
}
/*返回队列大小*/
int GetSize(Queue *pqueue)
{
return pqueue->size;
}
/*返回队头元素*/
PNode GetFront(Queue *pqueue,Item *pitem)
{
if(IsEmpty(pqueue)!=1&&pitem!=NULL)
{
*pitem = pqueue->front->data;
}
return pqueue->front;
}
/*返回队尾元素*/
PNode GetRear(Queue *pqueue,Item *pitem)
{
if(IsEmpty(pqueue)!=1&&pitem!=NULL)
{
*pitem = pqueue->rear->data;
}
return pqueue->rear;
}
/*将新元素入队*/
PNode EnQueue(Queue *pqueue,Item item)
{
PNode pnode = (PNode)malloc(sizeof(Node));
if(pnode != NULL)
{
pnode->data = item;
pnode->next = NULL;
if(IsEmpty(pqueue))
{
pqueue->front = pnode;
}
else
{
pqueue->rear->next = pnode;
}
pqueue->rear = pnode;
pqueue->size++;
}
return pnode;
}
/*队头元素出队*/
PNode DeQueue(Queue *pqueue,Item *pitem)
{
PNode pnode = pqueue->front;
if(IsEmpty(pqueue)!=1&&pnode!=NULL)
{
if(pitem!=NULL)
*pitem = pnode->data;
pqueue->size--;
pqueue->front = pnode->next;
free(pnode);
if(pqueue->size==0)
pqueue->rear = NULL;
}
return pqueue->front;
}
/*遍历队列并对各数据项调用visit函数*/
void QueueTraverse(Queue *pqueue,void (*visit)())
{
PNode pnode = pqueue->front;
int i = pqueue->size;
while(i--)
{
//
visit(pnode->data);
pnode = pnode->next;
}
}
void print(Item i)
{
printf("该节点元素为%d\n",i);
}
void use_fun11(void)
{
Queue *pq = InitQueue();
int i,item;
printf("0-9依次入队并输出如下：\n");
for(i=0;i<10;i++)
{
EnQueue(pq,i);
GetRear(pq,&item);
printf("%d ",item);
}
printf("\n从队头到队尾遍历并对每个元素执行print函数：\n");
QueueTraverse(pq,print);
printf("队列中元素依次出队列并输出如下：\n");
for(i=0;i<10;i++)
{
DeQueue(pq,&item);
printf("%d ",item);
}
ClearQueue(pq);
if(IsEmpty(pq))
printf("\n将队列置空成功\n");
DestroyQueue(pq);
printf("队列已被销毁\n");
}
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