队列学习--数组实现

今天学习了队列,队列的思路和栈差不多,他只是先进先出(FIFO)的方式。他的主要操作和栈有:IsEmpty判断空,EnQueue入队,(栈是 push,不过没有什么大的区别)。DeQueue出队。其核心数据也是很相似,也有一个数据区域nData,不过他是队头nHand和队尾nTail。 对头定位着将要出队的元素,队尾对应着入队的元素。
实现细节:也是为了能使操作简单一些,我们开始都从0开始,nTail指向的是入队时候数据要 加的位置,也就是说他是先把该位置设置为入队的值,然后自己再加1.nData[nTail] = shuju; nTail++;这种方式。nHead指向的就是出队的位置,这样的好处就是能很快的判断队是否为空,只要nHand == nTail队就是空的了。(因为出队位置处没有数据),这样出队也很方便,只需要得到nHead指向位置的数据,然后nHead加1就可以。
不过 有的时候,会一边入队,一边出队,这样nTail和nHead会一直往后走,而nhead前面的区域已经自由了,没有用处,这样就浪费了空间。为了能有效 地利用空间,我们可以循环用数据区域,就是当nTail 到数据区域最后的时候,我们把它回到0。这样就能很好的循环利用。不过这样就不能简单的用nTail >= nLen的方式判断队是否满了,做了一个处理,如果nTai的下一个位置就是nHead的话,我们认为队满了,nTail指向的是队末要插入的位置,如果 他的下一个位置为nHead的话,则说明nHead..nTail中已经存放了数据。最多只能存放nTail位置一个数据。这里我们为什么不让他多存一个 数据,使nTail == nHead得时候,才认为队满呢?这样不是更高的利用空间吗?话虽这样说,不过nTail == nHead是我们判断队是否为空的标识。如果我们把nTail == nHead也作为判断队满的标识的话,就会引起歧义,所以我选择浪费一个空间,来更方便的判断队空和队满。还有注意在入队的时候要判断队是否为满,出队的 时候,要判断是否为空。
奉上源代码:用数组实现的:

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <assert.h> //定义一个队列的结构体 struct MyQueue { int nTail; //队列尾 int nHead; //队列头 int nData[10]; //队列数据 }; //规则说明: //nHead 直接指向了对头的数据位置, //nTail 直接指向了队尾要插入的位置, //如果nTail==nHead ,队列为空 //nTail 比 nHead位置小一,(就是在他前面一个),代表队满 //所以数组中能存放的数据要比数组的空间小1,是为了判断队列满的情况。 MyQueue g_queue; //定义全局的队列 //判断队列是否为空 bool IsEmpty(void) { return (g_queue.nHead == g_queue.nTail); //如果尾等于头,则为空 } //设置队列为空 int SetEmpty(void) { g_queue.nTail = 0; //都设置为零 g_queue.nHead = 0; return 1; } //判断队列是否为满 bool IsFull(void) { //如果ntial 比 nHead小1,则栈满。 return (g_queue.nTail + 1) % 10 == g_queue.nHead; } //入队 int EnQueue(int nData) { assert(!IsFull()); //assert表示断言,断言!IsFull成立,如果不成立,则报告程序错误! g_queue.nData[g_queue.nTail] = nData; g_queue.nTail = (g_queue.nTail + 1) % 10; return (g_queue.nTail – g_queue.nHead) % 10; } //出队 int DeQueue(void) { assert(!IsEmpty()); int nData = g_queue.nData[g_queue.nHead]; g_queue.nHead = (g_queue.nHead + 1) % 10; return nData; } int main() { //测试 SetEmpty(); //设置队列为空 if (IsEmpty()) //判断为空,输出信息 { printf(“The queue is empty!/n”); } // for (int i = 0; i < 9; ++i) { EnQueue(i); } if (IsFull()) //判断队列满 { printf(“The Queue is full/n”); //栈满的英语是不是full啊 } for (int i = 0; i < 9; ++i) //出队 { printf(“%d “, DeQueue()); } printf(“/n”); if (IsEmpty()) { printf(“The queue is empty!/n”); } for (int i = 0; i < 8; ++i) //测试出队和入队 { EnQueue(i); EnQueue(i*2); printf(“%d “, DeQueue()); } printf(“/n”); while(!IsEmpty()) { printf(“%d “, DeQueue()); } printf(“/n”); system(“pause”); return 0; }

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