【数据结构】数组循环队列的实现 |
您所在的位置：网站首页 › 循环队列队满的状态可以如何表示 › 【数据结构】数组循环队列的实现 |
【数据结构】数组循环队列的实现
|
队列（Queue）是一种特殊的线性数据结构，它遵循FIFO（First In First Out，先入先出）的原则。队列只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。队列中没有元素时，称为空队列。 队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以又称为先进先出（FIFO—first in first out）线性表，简称队列。 在程序中，队列常常被用来处理需要按一定顺序处理的任务，例如打印任务队列、线程任务调度等。此外，队列也在许多算法中发挥着重要作用，如广度优先搜索（BFS）等。 队列的实现方式有多种，包括基于数组的静态队列、基于链表的动态队列等。在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的队列实现方式。 队列的主要特点包括： 先进先出：队列中的元素按照进入队列的先后顺序依次出队。 操作受限：队列只允许在队尾插入元素（入队），在队头删除元素（出队），其他位置的元素无法直接访问或修改。 有序性：由于遵循FIFO原则，队列中的元素始终保持一定的顺序。 队列的链式存储结构为： typedef int QDataType; // 链式结构：表示队列 typedef struct QListNode { struct QListNode* next; QDataType data; }QNode; // 队列的结构 typedef struct Queue { QNode* front; QNode* rear; int size; }Queue;队列的顺序存储结构为： #define MAXQSIZE 100 //队列可能达到的最大长度 typedef struct { QElemType* base; //存储空间的基地址 int front; //头指针 int rear; //尾指针 }SqQueue;
假设当前队列分配的空间最大为6，则当队列处于上图的最后一个状态时，就不可以在继续插入新的队尾元素，否则会出现溢出的情况，即因数组越界而导致程序的非法操作错误。但是队列的实际空间并未占满，这种现象就被称为假溢出。 那么怎么解决这个问题呢？ 我们就可以运用一个较为巧妙的方法：循环队列 下面我们就用一种方法来实现循环队列 结构体定义： typedef int QDataType; typedef struct { QDataType* a; int front;//指向头 int rear;//指向尾的下一位 int k;//队列的长度 } MyCircularQueue;创建队列 MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) { MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue)); //开辟一个大小为（k+1）的数组空间，多开一个空间以便判断队列为空还是满的 //防止假溢出现象 obj->a = (QDataType*)malloc((k + 1) * sizeof(QDataType)); obj->k = k; obj->front = obj->rear = 0; return obj; }判断队空 bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) { return obj->rear == obj->front; }判断队满 bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) { return (obj->rear + 1) % (obj->k + 1) == obj->front; }入队 bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) { if (myCircularQueueIsFull(obj)) { return false; } obj->a[obj->rear] = value; obj->rear++; obj->rear %= obj->k + 1; return true; }出队 bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) { if (myCircularQueueIsEmpty(obj)) { return false; } obj->front++; obj->front %= obj->k + 1; return true; }取出队头元素 int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) { if (myCircularQueueIsEmpty(obj)) return -1; else return obj->a[obj->front]; }取出队尾元素 int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) { if (myCircularQueueIsEmpty(obj)) return -1; else return obj->a[(obj->rear - 1 + obj->k + 1) % (obj->k + 1)]; }销毁队列 void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) { free(obj->a); free(obj); } |
但这里我们面临一个问题，就是front==rear的时候时队空还是队满 可以发现并不好来判断 下面我们就有两种方法来解决下列问题【本文地址】
今日新闻 |
推荐新闻 |