一、前言
- 队列在程序设计中经常出现，如：操作系统中的排队问题。
- 这篇文章主要介绍了队列的基本概念、性质，顺序、链、循环三种不同的方法实现队列，顺序和循环队列在算法中比较常用
二、基本概念
- 定义：队列是允许在一端插入，另一端删除的线性表
- 队头（front）：允许删除的一端
- 队尾（rear）：允许插入的一端
- 特点：先进先出
三、顺序队列
动态图：
算法讲解：
- 图解：入队，rear++，出队，front++
- 真溢出：front==0，rear==n-1
- 假溢出：front ! = 0，rear==n-1
结构体：
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#define maxqsize 100;typedef struct{ qelemtype element[maxqsize]; //队列的元素空间 int front; //头指针，若队列不空，指向队头元素； int rear; //尾指针，若队列不空，指向队尾元素的下一个位置}seqqueue; |
四、链队列
- 定义：用链表实现的队列，为了操作方便，通常采用带头结点的链表结构，设置一个队头指针和队尾指针
- 队头指针：始终指向头结点
- 队尾指针：指向当前最后一个元素
- 空的链队列：队头指针和队尾指针均指向头结点
入队：
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int enterqueue ( linkqueue *q; qelemtype x ) {//1. 为待插入结点开辟存储空间p = ( linkqueuenode ) malloc ( sizeof ( qnode ) );if (p==null ) return ( false ); // 存储空间分配失败//2. 将值 x放入新结点的数据域,令新结点的指针域为空p->data = x; p->next = null;// 3. 将新结点插入到队列 q 的尾, 并修改队列 q 的队尾指针 q->rear->next = p; q->rear = p; return (true);} // enterqueue |
出队：
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int deletequeue ( linkqueue *q, qelemtype *x ) {// 1.如果队列为空则无法进行删除，则返回 errorif ( q->front = = q->rear ) return (false); // 2.令 p 指向队列 q 的头, 并将队头结点的值取出并放入 xp = q->front->next; x = p->data; //3. 修改队头指针q->front->next = p->next; // 4. 若队中只有一个元素，则p出队后成为空队if ( q->rear = = p ) q->rear = q->front; free ( p ); // 释放队头元素所占空间return (true);} // deletequeue |
五、循环队列
概念：队列的一种顺序表示和实现方法，与顺序栈类似
动态图：
算法讲解：
- a b c d入队时，头指针front不动，rear=(rear+1)%n
- a b c d出队时，尾指针rear不动，front=(front+1)%n
入队：
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int enterqueue(seqqueue *q,queueelementtype x){ //1. 判断队列是否已经满了 if((q->rear+1)%maxsize==q->front) return (false); //2. 新元素x入队 q->element[q->rear]=x; // 3. 重新设置队尾指针 q->rear=(q->rear+1)%maxsize; return (true); } |
出队：
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int deletequeue(seqqueue *q,queueelementtype *x){ //1. 判断队列是否已经空了 if(q->front==q->rear) return(false); //2. 删除队列的队头元素，用x返回其值 *x=q->element[q->front];// 3. 重新设置队头指针 q->front=(q->front+1)%maxsize; return(true); } |
特点：
- 队空： rear==front
- 队满：(rear+1)%n==front
- 入队：rear=(rear+1)%n
- 出队：front=(front+1)%n
- 队中元素个数：（rear-front+n）%n
六、总结与提高
对于使用c++编程来说，上文队列的判空、判满、插入、删除等等一系列代码，不需要你完全掌握，c++的stl标准库中为你准备好了函数等你调用。
c++queue头文件：
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#include<queue>//#include<bits/stdc++.h>或者万能头文件using namespace std; |
c++queue具体操作：
用queue定义q类（定义什么都可以，只要把s变成定义的字母就可以调用c++中的函数）,具体使用方法为：
| 函数 | 用法 |
|---|---|
| q.empty() | 判断队列是否为空，不为空返回1，为空返回0 |
| q.size() | 返回队列中元素个数 |
| q.pop() | 删除队列首元素 |
| q.front() | 返回队列首元素，不删除该元素 |
| q.back() | 返回队列尾元素，不删除该元素 |
| s.push() | 队尾插入新的元素 |
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_53673551/article/details/122016182
