线性表-----队列

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浪里小黑狼

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文章标签：线性表数据结构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_41398448/article/details/80465547

定义链队列

typedef struct QNode
{
    ElemType data;
	struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct
{
    QueuePtr front;    //队头指针，指向队头元素
	QueuePtr rear;      //队尾指针，指向队尾元素
}LinkQueue;

可以采用顺序表来储存定义的循环队列，使用front指向队列的头元素，用rear指向队尾元素的下一个位置

#define MAXQSIZE 100  //最大队列长度
typedef struct
{
    ElemType *base;  //储存空间
	int front;         //头指针，指向队列的元素
	int rear;          //尾指针，指向队尾元素的下一个位置
}SqQueue;               //非增量式的空间分配

队列的基本操作

（1）初始化队列Q，即创建一个队列
void InitQueue(QUEUE *Q)
{
  Q->front=-1;
  Q->rear=-1;
}

（2）入队，即将一个元素添加到队尾，相当于到队列最后排队等待

void EnQueue(QUEUE *Q,ElemType elem)
{
     if((Q->rear+1)%MAX_QUEUE==Q-front)
	   exit(OVERFLOW);
	else
	{
	   Q->rear=(Q->rear+1)%MAX_QUEUE;
	   Q->elem[Q->rear]=elem;
	}
}

（3）出队，即将队头的元素取出，同时删除该元素，使后一个元素成为队头

void DeQueue(QUEUE *Q,ElemType *elem)
{
    if(QueueEmpty(*Q))
	   exit("Queue is empty");
	else
	{
	     Q->front=(Q->front+1)%MAX_QUEUE;
		 *elem=Q->elem[Q->front];
	}
}

（4）获取队列第一个元素，即将队头的元素取出，不删除该元素，队头仍是该元素

void GetFront(QUEUE Q,ElemType *elem)
{
     if(QueueEmpty(Q))
	    exit("Queue is empty");
	else
	{
	   *elem=Q.elem[(Q.front+1)%MAX_QUEUE];
	}
}

（5）判断队列Q是否为空

int QueueEmpty(QUEUE Q)
{
    if(Q.front==Q.rear)
	  return TRUE;
	else
	  return FALSE;
}

队列的链式储存

typedef struct linklist    //链式队列的结点结构
{
   ElemType Entry;          //队列的数据元素类型
   struct linklist *next;    //指向后继结点的指针
}LINKLIST；
typedef struct queue     //链式队列
{
  LINKLIST *front;     //队头指针
  LINKLIST *rear;         //队尾指针
}QUEUE;

（1）初始化队列Q

void InitQueue(QUEUE *Q)
{
   Q->front=(LINKLIST*)malloc(sizeof(LINKLIST));
   if(Q->front==NULL)
      exit(ERROR);
	Q->rear=Q->front;
}

（2）入队

void EnQueue(QUEUE *Q,ElemType elem)
{
     s=(LINKLIST*)malloc(sizeof(LINKLIST));
	 if(!s)
	    exit(ERROR);
    s->elem=elem;
	s->next=NULL;
	Q->rear->next=s;
	Q->rear=s;
}

（3）出队

void DeQueue(QUEUE *Q,ElemType *elem)
{
    if(QueueEmpty(*Q))
	   exit(ERROR)；
	else
	{
	     *elem=Q->front->next->elem;
		 s=Q->front->next;
		 Q->front->next=s->next;
		 free(s);
	}
}

（4）获取队头元素

void GetFront(QUEUE Q,ElemType *elem)
{
   if(QueueEmpty(Q))
      exit(ERROR);
	else
	 *elem=Q->front->next->elem;
}

（5）判断队列Q是否为空

int QueueEmpty(QUEUE Q)
{
   if(Q->front==Q->rear)
      return TRUE;
	else return FALSE;
}

演示一个完整的顺序队列的操作过程

//顺序队列操作
 #define QUEUEMAX 15
 typedef struct
 {
      DATA  data[QUEUEMAX];   //队列数组
	  int head;  //队头
	  int tail;   //队尾
 }SqQueue;
 
 SqQueue *SqQueueInit()
 {
     if(q=(SqQueue *)malloc(sizeof(SqQueue)))  //申请保存队列的内存
	 {
	    q->head=0； //设置队头
		q->tail=0;   //设置队尾
		return q;
	 }else
	     return NULL;    //返回空
 }
 
 void SqQueueFree(SqQueue *q)   //释放队列
 {
      if(q!=NULL)
	    free(q);
 }
 
 int SqQueueIsEmpty(SqQueue *q)   //队列是否为空
 {
     return (q->head==q->tail);     
 }
 
 int SqQueueIsFull(SqQueue *q)    ///队列是否为满
 {
   return (q->tail==QUEUEMAX);
 }
 
 int SqQueueLen(SqQueue *q)   //获取队列长度
{
     return (q->tail-q->head);
}


int SqQueueIn(SqQueue *q,DATA data)    //顺序队列的入队函数
{
     if(q->tail==QUEUEMAX)
	   {
	       printf("队列已满！\n");
		   return(0);
	   }
	else
	{
	   q->data[q->tail++]=data;
	   return(1);
	}
}


DATA *SqQueueOut(SqQueue *q)   //顺序队列的出队
{
   if(q->head==q->tail)
     {
	       printf("\n队列为空\n");
		   return NULL;
	 }
	 else
	 {
	     return &(q->data[q->head++]);
	 }
}


DATA *SqQueuePeek(SqQueue *q)   //获取队头元素
{
   if(SqQueueIsEmpty(q))
     {
	     printf("\n队列为空！\n");
		 return NULL;
	 }
	 else
	 {
	      return &(q->data[q->head]);
	 }
}

循环队列的操作
"xunhuan.h"

//循环队列
 #define QUEUEMAX 15
 typedef struct
 {
      DATA  data[QUEUEMAX];   //队列数组
	  int head;  //队头
	  int tail;   //队尾
 }CycQueue;
 
 CycQueue *CycQueueInit()
 {
     CycQueue *q;
     if(q=(CycQueue *)malloc(sizeof(CycQueue)))  //申请保存队列的内存
	 {
	    q->head=0; //设置队头
		q->tail=0;   //设置队尾
		return q;
	 }else
	     return NULL;    //返回空
 }
 
 void CycQueueFree(CycQueue *q)   //释放队列
 {
      if(q!=NULL)
	    free(q);
 }
 
 int CycQueueIsEmpty(CycQueue *q)   //队列是否为空
 {
     return (q->head==q->tail);     
 }
 
 int CycQueueIsFull(CycQueue *q)    ///队列是否为满
 {
   return ((q->tail+1)%QUEUEMAX==q->head);
 }
 
int CycQueueIn(CycQueue *q,DATA data)    //入队函数
{
     if((q->tail+1)%QUEUEMAX==q->head)
	   {
	       printf("队列已满！\n");
		   return 0;
	   }
	else
	{
	   q->tail=(q->tail+1)%QUEUEMAX;  //求队尾序号
	   q->data[q->tail]=data;
	   return 1;
	}
}


DATA *CycQueueOut(CycQueue *q)   //循环队列的出队函数
{
   if(q->head==q->tail)
     {
	       printf("\n队列为空\n");
		   return NULL;
	 }
	 else
	 {
	     q->head=(q->head+1)%QUEUEMAX;
	     return &(q->data[q->head]);
	 }
}


 int CycQueueLen(CycQueue *q)   //获取队列长度
{    int n;
     n=q->tail-q->head;
	 if(n<0)
	      n=QUEUEMAX+n;
     return n;
}


DATA *CycQueuePeek(CycQueue *q)   //获取队列中第一个位置的数据
{
   if(q->head==q->tail)
     {
	     printf("\n队列为空！\n");
		 return NULL;
	 }
	 else
	 {
	      return &(q->data[q->head+4%QUEUEMAX]);
	 }
}

电信牌号程序

创建一个队列，每个顾客通过该系统得到一个序号，程序将该程序添加到序列中。
柜台的工作人元在处理完一个顾客的业务后，可以选择办理下一位顾客的业务，
程序将从队列的头部获取下一位顾客的序号。

实现流程：
（1）定义DATA数据类型，用于表示进入队列的数据
（2）定义全局变量num，用于保存顾客的序号
（3）编写新增顾客函数add(),为新到顾客生成一个编号，并添加到队列中；
（4）编写柜台工作人员呼叫下一个顾客的函数next();
（5）编写主函数main()，能够根据不同的选择分别调用add()或next()函数来进行对应的操作

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
typedef struct
{
    int num;                       //顾客编号
	long time;                     //进入队列时间
}DATA;
#include "xunhuan.h"
int num;                            //顾客序号


void add(CycQueue *q)                //新增顾客排列
{
    DATA data;
	if(!CycQueueIsFull(q))   //如果队列未满
	{
	     data.num=++num;
		 data.time=time(NULL);
		 CycQueueIn(q,data);
	}
	else
	    printf("\n排队的人太多，请稍后再排队!\n");
}


void next(CycQueue *q)    //通知下一个顾客准备
{
   DATA *data;
   if(!CycQueueIsEmpty(q))    //若队列不为空
     {
	      data=CycQueueOut(q);            //取队列头部的数据
		  printf("\n请编号为%d的顾客办理业务！\n",CycQueueLen(q));
	 }
	if(!CycQueueIsEmpty(q))                //若队列不为空
	{
	      data=CycQueuePeek(q);                  //取队列中指定位置的数据
		  printf("请编号为%d的顾客准备，马上将为您办理业务！\n",CycQueueLen(q));
	}
}


int main()
{
    CycQueue *queue1;
	int i,n;
	char select;
	num=0;                //顾客序号
	queue1=CycQueueInit();   //初始化队列
	if(queue1==NULL)
	{
	     printf("创建队列时出错!\n");
		 getchar();
		 return 0;
	}
	do{
	   printf("\n请选择具体操作：\n");
	   printf("1.新到顾客\n");
	   printf("2.下一个顾客\n");
	   printf("0.退出\n");
	   fflush(stdin);
	   select=getchar();
	   switch(select)
	   {
	      case '1':
		            add(queue1);
					printf("\n选择共有%d位顾客再等候！\n",CycQueueLen(queue1));
					break;
		  case '2':
		          next(queue1);
				  printf("\n选择共有%d位顾客再等候！\n",CycQueueLen(queue1));
				  break;
		  case '0':
		          break;
	   }
	}while(select!='0');
	CycQueueFree(queue1);
	getchar();
	return 0;
}