队列的顺序数组c语言代码,队列-队列的顺序表示和实现
隊(duì)列-隊(duì)列的順序表示和實(shí)現(xiàn)
和順序棧相類似，在利用順序分配存儲結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)隊(duì)列時，除了用一維數(shù)組描述隊(duì)列中數(shù)據(jù)元素的存儲區(qū)域之外，尚需設(shè)立兩個指針front和rear分別指示“隊(duì)頭”和“隊(duì)尾”的位置。
為了在C語言中描述方便，在此我們約定：初始化建空隊(duì)列時，令front＝rear＝0。每當(dāng)插入新的隊(duì)列尾元素時，“尾指針增1”；每當(dāng)刪除隊(duì)列頭元素時，“頭指針增1”。因此，在非空隊(duì)列中，頭指針始終指向隊(duì)列頭元素位置，隊(duì)尾指針始終指向隊(duì)列尾元素的下一個位置。如圖所示：
從圖中可以看到，隨著入隊(duì)出隊(duì)的進(jìn)行，會使整個隊(duì)列整體向后移動，這樣就出現(xiàn)了循環(huán)隊(duì)列操作示意圖(d)中的現(xiàn)象(假溢出現(xiàn)象)：隊(duì)尾指針已經(jīng)移到了最后,再有元素入隊(duì)就會出現(xiàn)溢出，而事實(shí)上此時隊(duì)中并未真的“滿員”，這種現(xiàn)象為“假溢出”，這是由于“隊(duì)尾入隊(duì)頭出”這種受限制的操作所造成。解決假溢出的方法之一是將隊(duì)列看成頭尾相接的循環(huán)結(jié)構(gòu)，頭尾指針的關(guān)系不變，將其稱為“循環(huán)隊(duì)列”，“循環(huán)隊(duì)列”的示意圖如下圖所示：
因?yàn)槭穷^尾相接的循環(huán)結(jié)構(gòu)，
入隊(duì)時的隊(duì)尾指針加1操作修改為：q.rear=(q.rear+1) % MAXSIZE;
出隊(duì)時的隊(duì)頭指針加1操作修改為：q.front=(q.front+1) % MAXSIZE;
設(shè)MAXSIZE=10，下圖是循環(huán)隊(duì)列操作示意圖。
如上圖所示的循環(huán)隊(duì)可以看出，(a)中具有a5、a6、a7、a8四個元素，此時front=5,rear=9；隨著a9~a14相繼入隊(duì)，隊(duì)中具有了10個元素--隊(duì)滿，此時front=5,rear=5,如(b)所示，可見在隊(duì)滿情況下有：front==rear。若在(a)情況下，a5~a8相繼出隊(duì)，此時隊(duì)空，front=9，rear=9，如(c)所示，即在隊(duì)空情況下也有：front==rear。就是說“隊(duì)滿”和“隊(duì)空”的條件是相同的了。這顯然是必須要解決的一個問題。
方法之一是附設(shè)一個存儲隊(duì)中元素個數(shù)的變量如num，當(dāng)num==0時隊(duì)空，當(dāng)num==MAXSIZE時為隊(duì)滿。
另一種方法是少用一個元素空間，把圖(d)所示的情況就視為隊(duì)滿，此時的狀態(tài)是隊(duì)尾指針加1就會從后面趕上隊(duì)頭指針，這種情況下隊(duì)滿的條件是：(q->rear+1) % MAXSIZE == q->front，也能和空隊(duì)區(qū)別開。
隊(duì)列的順序存儲結(jié)構(gòu)
typedef?struct?{
QElemtype?*base;//初始化的動態(tài)分配存儲空間
int?front;//隊(duì)頭指針
int?rear;//隊(duì)尾指針
}SqQueue;
循環(huán)隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)
下面的循環(huán)隊(duì)列及操作按第二種方法實(shí)現(xiàn)。
#include?
#include?
#define?MAXSIZE?10
#define?OK?1
#define?ERROR?0
#define?OVERFLOW?-2
typedef?int?Status;
typedef?int?QElemtype;
typedef?struct?{
QElemtype?*base;//初始化的動態(tài)分配存儲空間
int?front;//隊(duì)頭指針
int?rear;//隊(duì)尾指針
}SqQueue;//循環(huán)隊(duì)列
//--------------------循環(huán)隊(duì)列的基本操作的算法描述------------------
Status?InitQueue(SqQueue?*q)
{//構(gòu)造一個空隊(duì)列Q
q->base=(QElemtype*)malloc(MAXSIZE*sizeof(QElemtype));
if(!q->base)exit(OVERFLOW);//存儲分配失敗
q->front=?q->rear?=0;
return?OK;
}
int?queuelength(SqQueue?q)
{//返回Q的元素個數(shù)，即隊(duì)列的長度
return?(q.rear?-?q.front?+?MAXSIZE)?%?MAXSIZE;
}
Status?EnQueue?(SqQueue?*q,QElemtype?e)
{//插入元素e為Q的新的隊(duì)尾元素
if?((q->rear+1)?%?MAXSIZE?==?q->front)?return?ERROR;//隊(duì)列滿，不進(jìn)行任何操作，不能再入隊(duì)
q->base[q->rear]=e;
//入隊(duì)的操作
q->rear=(q->rear+1)?%?MAXSIZE;
return?OK;
}
Status?DeQueue?(SqQueue?*q,QElemtype?*e)
{//若隊(duì)列不空，則刪除Q的對頭元素，用e返回其值，并返回OK；否則返回ERROR
if?(q->front==q->rear)?return?ERROR;//隊(duì)列滿
*e=q->base[q->front];?//指針的下標(biāo)運(yùn)算
q->front=(q->front+1)?%?MAXSIZE;
return?OK;
}
void?display_queue(SqQueue?*q){
if(q->front==q->rear){
printf("queue?is?empty!!\n");
}else?{
//遍歷該循環(huán)隊(duì)列
int?front?=?q->front;
int?rear?=?q->rear;
while(front!=rear){
printf("%d\n",q->base[front]);
++front;
}
}
}
int?main(){
SqQueue?q;
InitQueue(&q);
int?i;
for(i=0;i<11;i++){
if(EnQueue(&q,i)==ERROR){
printf("循環(huán)隊(duì)列已滿，該隊(duì)列長度為9?\n");
}
}
printf("the?length?of?queue?is?%d?\n",queuelength(q));?//the?length?of?queue?is?9
int?e1,e2,e3,e4,e5;
DeQueue(&q,&e1);
DeQueue(&q,&e2);
DeQueue(&q,&e3);
DeQueue(&q,&e4);
DeQueue(&q,&e5);
printf("%d--%d--%d--%d--%d?\n",e1,e2,e3,e4,e5);
printf("the?length?of?queue?is?%d?\n",queuelength(q));
printf("循環(huán)隊(duì)列的遍歷\n");
display_queue(&q);
int?e6;
DeQueue(&q,&e6);
printf("循環(huán)隊(duì)列的遍歷\n");
display_queue(&q);
system("pause");
return?0;
}
運(yùn)行結(jié)果：
循環(huán)隊(duì)列已滿，該隊(duì)列長度為9
循環(huán)隊(duì)列已滿，該隊(duì)列長度為9
the?length?of?queue?is?9
0--1--2--3--4
the?length?of?queue?is?4
循環(huán)隊(duì)列的遍歷
5
6
7
8
循環(huán)隊(duì)列的遍歷
6
7
8
請按任意鍵繼續(xù).?.?.
注：數(shù)學(xué)中的余數(shù)其實(shí)就是取模運(yùn)算
如，m模n (c語言表示 m%n )
x mod y = x % y
數(shù)學(xué)中的余數(shù)概念和我們的計算機(jī)中的余數(shù)概念一致，但實(shí)現(xiàn)卻不一致。
========END========
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的队列的顺序数组c语言代码,队列-队列的顺序表示和实现的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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