队列的抽象数据类型定义为:
类型名称:队列。
数据对象集:一个有0个或多个元素的有穷线性表。
操作集:对于一个长度为正整数MaxSize的队列Q∈Queue, 记队列中的任一元素item∈ElementType,有:
(1)Queue CreateQueue(int MaxSize):创建一个长度为MaxSize的空队列;
(2)bool isEmpty(Queue Q):判断队列是否为空,若不空返回true(1),否则返回false(0);
(3)void AddQ(Queue Q, ElementType item):若队列满,返回已满的信息;否则,把这个元素入队;
(4)bool isFull(Queue Q):判断队列是否满,若满返回true(1),否则返回false(0);
(5)ElementType DeleteQ(Queue Q):若队列为空,返回队列为空的信息;否则,把队头元素先用临时变量存储起来并从队列中删去,最后返回队头元素。
为了解决队尾溢出(假溢出)而实际上数组仍然有多余空间的问题,我们运用循环队列解决问题。
此时需要定义一个front和rear分别指向队列的头元素的前一个位置和尾元素,并且开始时都初始化成0;
当插入和删除操作的作用单元达到数组的末端后,用公式“rear(或front)%数组长度”取余运算就可以实现折返到起始单元。
队满的条件是:“(rear+1)%数组长度”等于front;队空的条件为:rear等于front。
循环队列的顺序存储结构的定义可以如下:
// 实现循环队列 #define MaxSize 21 typedef int ElementType; typedef struct { ElementType data[MaxSize]; int rear; // 队尾指针 int front; // 队头指针 }Queue;
循环队列的插入操作如下:
// 元素入队 void AddQ(Queue *PtrQ, ElementType item) { if( (PtrQ->rear+1)%MaxSize == PtrQ->front ) { printf("队列满.\n"); return; } PtrQ->rear = (PtrQ->rear+1) % MaxSize; PtrQ->data[PtrQ->rear] = item; }
循环队列的删除操作如下:
// 删除队头元素并把队头元素返回 ElementType DeleteQ( Queue *PtrQ ) { if( PtrQ->front == PtrQ->rear ) { printf("队列空.\n"); return -1; } else { PtrQ->front = (PtrQ->front+1) % MaxSize; return PtrQ->data[PtrQ->front]; } }
循环队列的遍历,这个是我自己摸索了几遍才出来的,所以想记录一下,具体操作如下:
// 队列元素的遍历 void print(Queue *PtrQ) { int i = PtrQ->front; if( PtrQ->front == PtrQ->rear ) { printf("队列空."); return; } printf("队列存在的元素如下:"); while( i != PtrQ->rear) { printf("%d ", PtrQ->data[i+1]); i++; i = i % MaxSize; } return; }