队列(C语言)

一、定义

一种可以实现“先进先出”的存储结构。


二、分类

1、链式队列:用链表实现。

2、静态队列:用数组实现。

静态队列通常都必须是循环队列。

3、循环队列

(1)循环队列需要几个参数来确定?

需要2个参数来确定:front、rear

(2)循环队列各个参数的含义

这2个参数在不同场合有不同的含义。
1)队列初始化:front和rear的值都是0。
2)队列非空:front指向队列的第一个元素;rear指向队列的最后一个有效元素的下一个元素。
3)队列空:front和rear的值相等,但不一定是0。

(3)循环队列入队伪算法讲解

a.将值存入r所代表的位置

b.错误的写法:r=r+1
正确的写法:r=(r+1)%数组的长度

(4)循环队列出队伪算法讲解

f=(f+1)%数组的长度

(5)如何判断循环队列是否为空?

如果front与read的值相等,则该循环队列一定为空。

(6)如何判断循环队列是否已满?

2种方式:
a.多增加一个标识参数,用来表示是满还是空(一般不用此方式)
b.少用一个元素(通常使用此方式):
如果(r+1)%数组长度==f,则表示循环队列已满。

例1:

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdbool.h>

typedef struct Queue
{
    int *pBase; // 数组 
    int front;
    int rear;
} QUEUE;

void init(QUEUE *);
bool en_queue(QUEUE *, int); // 入队:往哪个队列,放什么值
void traverse_queue(QUEUE *); // 遍历 
bool full_queue(QUEUE *); // 判断队列是否已满 
bool out_queue(QUEUE *, int *); // 出队,并把出队的值保存起来 

int main(void)
{
    QUEUE Q;
    int val = 0; 

    init(&Q);

    en_queue(&Q, 1);
    en_queue(&Q, 2);
    en_queue(&Q, 3);
    en_queue(&Q, 4);
    en_queue(&Q, 5);
    en_queue(&Q, 6);
    en_queue(&Q, 7);
    en_queue(&Q, 8);
    traverse_queue(&Q);

    if(out_queue(&Q, &val))
    {
        printf("队列出队成功,出队的元素是:%d\n", val); 
    }
    else
    {
        printf("出队失败!\n");
    }
    traverse_queue(&Q);

    return 0;
}

void init(QUEUE *pQ)
{
    pQ->pBase = (int *)malloc(sizeof(int)*6);
    pQ->front = 0;
    pQ->rear = 0;
}

bool full_queue(QUEUE *pQ)
{
    if((pQ->rear+1)%6 == pQ->front)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

bool en_queue(QUEUE *pQ, int val)
{
    if(full_queue(pQ))
    {
        return false;
    }
    else
    {
        pQ->pBase[pQ->rear] = val; // 入队的值要存入rear所在的位置
        pQ->rear = (pQ->rear+1)%6;
        return true;
    }
}

void traverse_queue(QUEUE *pQ)
{
    int i = pQ->front;
    while(i != pQ->rear)
    {
        printf("%d ", pQ->pBase[i]);
        i = (i+1)%6;
    }
    printf("\n");
}

bool empty_queue(QUEUE *pQ)
{
    if(pQ->front == pQ->rear)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

bool out_queue(QUEUE *pQ, int *pVal)
{
    if(empty_queue(pQ))
    {
        return false;
    }
    else
    {
        *pVal = pQ->pBase[pQ->front];
        pQ->front = (pQ->front+1)%6;
        return true;
    }
}
循环队列程序

三、具体应用

所有和时间有关的操作都与队列有关。

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