队列(Queue)是一种限定性线性表,它只允许在表的一端插入元素,而在另一端删除元素,具有先进先出的特点。在队列中,允许插入的一端称为队尾(Rear),允许删除的一端称为队头(Front)。
队列有顺序和链式两种常用存储表示。
链队列采用带头结点的链表结构,并设置一个队头指针 front 和一个队尾指针 rear ,队头指针始终指向头结点,队尾指针指向最后一个元素。空的链队列的队头指针和队尾指针均指向头结点。
链队列的基本操作包括初始化,队列创建,输出,入队,出队等。
# include<stdio.h>
# include<malloc.h>
# define TRUE 1
# define FALSE 0
/*链队列*/
/*链队列的存储结构*/
typedef struct Node {
int data; //数据域
struct Node* next; //指针域
}LinkQueueNode;
typedef struct {
LinkQueueNode* front;
LinkQueueNode* rear;
}LinkQueue;
/*链队列的初始化*/
int InitQueue(LinkQueue* Q) {
Q->front = (LinkQueueNode*)malloc(sizeof(LinkQueueNode));
if (Q->front != NULL) {
Q->rear = Q->front;
Q->front->next = NULL;
return TRUE;
}
else
return FALSE; //溢出
}
/*链队列的创建*/
void CreateQueue(LinkQueue* Q) {
LinkQueueNode* NewNode;
int c, flag = 1;
while (flag) {
scanf("%d", &c);
if (c != 0) {
NewNode = (LinkQueueNode*)malloc(sizeof(LinkQueueNode));
NewNode->data = c;
Q->rear->next = NewNode; //新结点插入到队尾
Q->rear = NewNode; //修改队尾指针
}
else {
flag = 0;
NewNode->next = NULL;
}
}
}
/*链队列入队*/
int EnterQueue(LinkQueue* Q, int x) {
/*将数据元素x插入到队列Q中*/
LinkQueueNode* NewNode;
NewNode = (LinkQueueNode*)malloc(sizeof(LinkQueueNode));
if (NewNode != NULL) {
NewNode->data = x;
NewNode->next = NULL;
Q->rear->next = NewNode; //新结点插入到队尾
Q->rear = NewNode; //修改队尾指针
return TRUE;
}
return FALSE;
}
/*链队列出队*/
int DeleteQueue(LinkQueue* Q, int* x) {
/*将队列Q的队头元素出队,并保存到x中*/
LinkQueueNode* p;
if (Q->front == Q->rear) //空队列
return FALSE;
p = Q->front->next; //p指向队头元素
Q->front->next = p->next; //队头元素p出队
if (Q->rear == p) //若队中只有一个元素p,则p出队后成为空队
Q->rear = Q->front;
*x = p->data;
free(p);
return TRUE;
}
/*队列输出*/
void Display(LinkQueue* Q) {
if (Q->front == Q->rear) //空队列
printf("空队列!\n");
else {
LinkQueueNode* p;
p = Q->front->next; //p指向队头元素
while (p != NULL) {
printf("%d ", p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");
}
}
int main() {
int x;
LinkQueue Q;
InitQueue(&Q); //初始化
printf("创建队列(以0结束):"); //创建
CreateQueue(&Q);
printf("创建的队列元素为:");
Display(&Q);
EnterQueue(&Q, 5); //入队
printf("入队后队中元素为:");
Display(&Q);
DeleteQueue(&Q, &x); //出队
printf("出队元素为:%d\n", x);
printf("出队后队中元素为:");
Display(&Q);
return 0;
}
循环队列是一种顺序表示的队列,用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素。由于队列中队头和队尾的位置是动态变化的,要附设两个指针 front 和 rear ,分别指示队头元素和队尾元素在数组中的位置。初始化队列时,令 front = rear = 0。
循环队列的基本操作包括初始化,队列创建,输出,入队,出队等。
# include<stdio.h>
# include<malloc.h>
# define TRUE 1
# define FALSE 0
# define MAXSIZE 50
/*循环队列*/
/*循环队列的存储结构*/
typedef struct {
int elem[MAXSIZE];
int front;
int rear;
}SeqQueue;
/*循环队列初始化*/
void InitQueue(SeqQueue* Q) {
Q->front = Q->rear = 0;
}
/*循环队列的创建*/
void CreateQueue(SeqQueue* Q) {
int c, flag = 1;
while (flag) {
scanf("%d", &c);
if (c != 0) {
Q->elem[Q->rear] = c;
Q->rear++;
}
else {
flag = 0;
}
}
}
/*循环队列入队*/
int EnterQueue(SeqQueue* Q, int x) {
/*将元素x入队*/
if ((Q->rear + 1) % MAXSIZE == Q->front) //队列已满
return FALSE;
Q->elem[Q->rear] = x;
Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZE; //重新设置队尾指针
return TRUE;
}
/*循环队列出队*/
int DeleteQueue(SeqQueue* Q, int* x) {
/*将队列Q的队头元素出队,并保存到x中*/
if (Q->front == Q->rear) //队列为空
return FALSE;
*x = Q->elem[Q->front];
Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZE; //重新设置队头指针
return TRUE;
}
/*循环队列的输出*/
void Display(SeqQueue* Q) {
if (Q->front == Q->rear) //队列为空
printf("空队列!\n");
else {
int i;
for (i = Q->front; i < Q->rear; i++)
printf("%d ", Q->elem[i]);
printf("\n");
}
}
int main() {
int x;
SeqQueue Q;
InitQueue(&Q); //初始化
printf("创建队列(以0结束):"); //创建
CreateQueue(&Q);
printf("创建的队列元素为:");
Display(&Q);
EnterQueue(&Q, 5); //入队
printf("入队后队中元素为:");
Display(&Q);
DeleteQueue(&Q, &x); //出队
printf("出队元素为:%d\n", x);
printf("出队后队中元素为:");
Display(&Q);
return 0;
}
参考:耿国华《数据结构——用C语言描述(第二版)》
更多数据结构内容关注我的《数据结构》专栏:https://blog.csdn.net/weixin_51450101/category_11514538.html?spm=1001.2014.3001.5482
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