线性表之队列

队列简介

与栈结构相对的是队列结构，队列结构就像生活中的排队，其进出规则是”先进先出“。对于排队，想必大家都懂^_^

队列的数组实现：

先看一下结构定义：

typedef struct array2{
    int data[SIZE];//数据域
    int length;//数组长度
    int head;//（head+1）记录队首下标
    int end;//记录队尾下标
}array2;

队列的数组实现要使用模运算，其实现原理是通过对下标进行模运算使数组形成循环，头尾相接。这样就不用因为删除元素而移动数组了。数组的任意位置都可以是队列头和尾，关于模运算，请参见（…先挖个坑）。
这样当要求一个head+1后的位置的算法是：head = （head+1）模数组长度。要求一个下标 - n 后的位置的算法是：新下标 = 旧下标+（数组长度-n）模数组长度。

图示：

如图，当end = 5时，end+1 后的下标就是 end+1%length = 0，（5+1%6=0）。以此来实现循环。

队列的链表实现与 单链表 相似，在链尾添加元素，在链头取元素。这里不再重复。

具体实现代码如下：

#define SIZE 6 

//定义结构
typedef struct array2{
    int data[SIZE];
    int length;
    int head;
    int end;
}array2;

//初始化
array2 *newArr2(){
    array2 *arr = (array2 *)malloc(sizeof(array2));

    //0下标空闲
    arr->head = 0;
    arr->end = 0;
    arr->length = SIZE;
    return arr;
}

//判空
int isEmpty2(array2 *arr){
    return arr->head == arr->end;
}

//判满
int isFull(array2 *arr){
    return (arr->end+1)%arr->length == arr->head;
}

//入队
void push2(array2 *arr ,int value){
    int len;
    if(isFull(arr)){
        printf("the queue is full");
        return;
    }
    //len = (arr->end++)%arr->length;//(arr->end++)即使在括号里面也是最后才加1
    //printf("******************%d***%d\n",arr->end,len);
    //arr->end--;

    len = ++arr->end % arr->length;

    arr->data[len] = value;
}

//出队
void pop2(array2 *arr){
    if(isEmpty2(arr)){
        printf("the queue is empty");
        return;
    }
    arr->head = (arr->head + 1)%arr->length;
}

int *getHead(array2 *arr){
    //因为要返回的数据是数值型，当没有此元素时（empty）要返回null，而c中的NULL是定义成0的，会和数字冲突，所以这里改成返回指针类型。
    return isEmpty2(arr) ? NULL:&arr->data[arr->head+1];
}

void queueTest(){
    array2 *arr = newArr2();
    push2(arr,1);
    push2(arr,2);
    push2(arr,3);


    while(!isEmpty2(arr)){
        printf("get %d\n",*getHead(arr));
        pop2(arr);
    }

    printf("-----------------------\n");

    push2(arr,4);
    push2(arr,5);

    while(!isEmpty2(arr)){
        printf("get %d\n",*getHead(arr));
        pop2(arr);
    }

}