队列,又称为伫列(queue),是先进先出(FIFO, First-In-First-Out)的线性表。在具体应用中通常用链表或者数组来实现。队列只允许在后端(称为rear)进行插入操作,在前端(称为front)进行删除操作。队列的操作方式和堆栈类似,唯一的区别在于队列只允许新数据在后端进行添加。 ———维基百科
我们可以用队列完成很多的操作,比如二叉树的层次遍历,以及消息队列等等。
我们这次要介绍的是队列中的循环队列
由于循环队列无法简单的通过rear==front来判断队列是否已满,因此通常有两种方法来解决这个问题。
1.另设一个标志位来判断队列是“空”还是“满”
2.少用一个元素空间,约定以“队列头指针在队列尾指针的下一位置”作为队列已满的标志。标志
头文件
#pragma once
#define ElemType int
#define QUEUE_SIZE 10
typedef struct queue
{
ElemType *base; //队列中的对象
int capacity;
int front;
int rear;
}queue; //创建队列的类型
void init_queue(queue *q); //初始化队列
void push(queue *q, ElemType x); //入队操作
void pop(queue *q); //出队
ElemType gethead(queue *q); //获取队首
void show_queue(queue *q); //遍历队列所有成员
头文件实现
#include<iostream>
using namespace std;
#include"queue.h"
#include"assert.h"
void init_queue(queue *q)
{
q->base = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType) * QUEUE_SIZE);
assert(q->base != NULL);
q->capacity = QUEUE_SIZE;
q->front = q->rear = 0;
}
void push(queue *q, ElemType x)
{
if((q->rear+1)%q->capacity == q->front)
{
cout<<"队列已满,"<<x<<"不能入队."<<endl;
return;
}
q->base[q->rear++] = x;
q->rear = q->rear % q->capacity; //创建的为循环队列所以对capacity取模
}
void pop(queue *q)
{
if(q->front == q->rear)
return;
q->front++;
q->front = q->front % q->capacity;
}
ElemType gethead(queue *q)
{
assert(q->front != q->rear);
return q->base[q->front];
}
void show_queue(queue *q)
{
for(int i=q->front; i!=q->rear; )
{
cout<<q->base[i]<<" ";
i++;
i = i%q->capacity;
}
cout<<endl;
}
主函数部分
#include<iostream>
using namespace std;
#include"queue.h"
int main()
{
int i;
queue q;
init_queue(&q);
for(i=0;i<10;i++) //因为循环队列需要空出一个存储单位,因此只能存到8
{
push(&q,i);
}
show_queue(&q);
pop(&q);
pop(&q);
cout<<"head="<<gethead(&q)<<endl;
}