隊列(queue)是一種先進(jìn)先出 (first in first out縮寫FIFO)的線性表。它只允許在表的一端進(jìn)行插入，而在另一端刪除。類似食堂排隊打飯。允許插入的一端叫做隊尾(rear)，允許刪除的一端叫隊頭(front)

如圖3.8所示：

雙端隊列是限定插入和刪除操作在表的兩端進(jìn)行的線性表。一端叫端點1，一端叫端點2

如下圖所示：

用鏈表表示的隊列簡稱鏈隊列。

一個鏈隊列顯然需要兩個分別指示隊頭和隊尾指針，才能確定。

下圖就很好說明了這個例子：

下面是單鏈隊列的結(jié)構(gòu)體

typedef struct QNode{QElemType data;struct QNode *next; }QNode,*QueuePtr;typedef struct LinkQueue{QueuePtr front; //隊頭指針QueuePtr rear; //隊尾指針 }LinkQueue;

P·S：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在xxx.c文件里面要用typedef來簡化機(jī)構(gòu)體，但在.cpp文件里面就不用了。可以直接用

下面是構(gòu)建一個空隊列Q

Status InitQueue(LinkQueue &Q) {Q.front = Q.rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if (!Q.front)exit(OVERFLOW); //存儲分配失敗Q.front->next = NULL;return Ok; }

下面是銷毀隊列Q

Status DesrtoyQueue(LinkQueue &Q) {while (Q.front){Q.rear = Q.front->next;free(Q.front);Q.front = Q.rear;}return Ok; } 這個函數(shù)的思路就是用Q.rear保存Q.front->next，然后不停的釋放Q.front的空間

下面是插入元素e為Q的新的隊尾元素

Status EnQueue(LinkQueue &Q, QElemType e) {QNode *p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if (!p)exit(OVERFLOW);p->data = e;p->next = NULL;Q.rear->next = p;Q.rear = p;return Ok; }
此函數(shù)思路：把新結(jié)點的next賦值為NULL，在把鏈隊列的尾部的next從以前的next賦值為新結(jié)點的地址。最后把尾部后移成新節(jié)點的地址。

下面是刪除Q的隊頭元素，用e返回其值，并返回OK

Status DeQueue(LinkQueue& Q, QElemType& e) {QNode *p;if (Q.front == Q.rear)return ERROR;p = Q.front->next;e = p->data;Q.front->next = p->next;if (Q.rear == p)Q.rear = Q.front;free(p);return Ok; }

這里Q.front==Q.rear就是圖3.11(a)中的空隊列

第二個if里面Q.rear==p是說明如果這里面沒有結(jié)點了，就說明為空隊列時，就Q.rear=Q.front。

循環(huán)隊列-隊列的順序表示和實現(xiàn)

這個有個經(jīng)典題目-圓桌問題

循環(huán)隊列如圖所示：

下面是循環(huán)隊列頭尾指針在不同情況下的不同：

下面是隊列的順序存儲結(jié)構(gòu)：

#define MAXQSIZE 100 typedef struct{QElemType *base; //初始化的動態(tài)分配存儲空間int front; //頭指針，若隊列不空，指向隊列頭元素int rear; //尾指針，若隊列不空，指向下一個元素 }SqQueue;

下面是初始化一個空隊列Q
Status InitQueue(SqQueue &Q) {Q.base = (QElemType *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType));if (!Q.base)exit(OVERFLOW);Q.front = Q.rear = 0;return Ok; }

下面是求隊列的長度：

int QueueLength(SqQueue Q) {return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE; } 分析下：

有人會問為什么要(Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQIZE

舉個例子，因為MAXQSIZE的大小為100，當(dāng)進(jìn)了110個數(shù)，又走了20個數(shù)的時候，這時候Q.rear指到10（如果下標(biāo)從0開始），而Q.front指向20，那么Q.rear-Q.front=-10,這時加上MAXQSIZE后就是90再%MAXQSIZE取余后得90，所以這個(Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQIZE是計算環(huán)形長度的一個好方法。

下面是插入元素e為Q的新的隊尾元素：

Status EnQueue(SqQueue& Q, QElemType e) {if ((Q.rear + 1) % MAXQSIZE == Q.front) //隊列滿了return ERROR;Q.base[Q.rear] = e;Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXQSIZE;return Ok; }
現(xiàn)在分析下算法：

插入：(Q.rear+1)%MAXQSIZE比如隊列大小是5，那么他們的標(biāo)號為01234號，任何一個數(shù)對5取余都是這5個數(shù)，比如01234隊列都滿了，你要插入的話插在4的后邊（5），可是4后邊沒有地方了，這時候?qū)?取余，就得到了0，你就可以插到0的位置了。

第一個if：同理當(dāng)發(fā)現(xiàn)要插入的那個位置正好是Q.front的位置，那么就證明隊列滿了。

下面是刪除隊頭元素：

Status DeQueue(SqQueue& Q, QElemType& e) {//e返回其值if (Q.front == Q.rear)return ERROR;e = Q.base[Q.front];Q.front = (Q.front + 1) % MAXQSIZE;return Ok; }
同理上面的(Q.front+1)%MAXQSIZE與上面的(Q.rear+1)%MAXQSIZE一模一樣。在此不再解釋

總結(jié)

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