嵌入式学习-线性表-Day04-队列
队列
1 什么是队列？
只允许在两端进行插入和删除操作的线性表，在队尾插入，在队头删除 插入的一端，被称为"队尾"，删除的一端被称为"队头"
在队列操作过程中，为了提高效率，以调整指针代替队列元素的移动，并将数组作为循环队列的操作空间。
2 队列的特点
先进先出 FIFO first in first out
后进后出 LILO last
循环队列 （ 顺序队列）
1）逻辑结构：线性结构
2）存储结构：顺序存储
3）操作：入队、出队
#define N 5
typedef int datatype;
typedef struct
{
datatype data[N];
int rear; //后面，队尾
int front; //前面，队头
}sequeue_t；//sequence 顺序 queue队列
1）创建一个空的队列
2）入列
3）求长度
sequeue.c
#include <stdio.h>`
`#include <stdlib.h>`
`#define N 5`
`typedef` `int datatype;`
`typedef` `struct`
`{`
` datatype data[N];` `// 循环队列的数组`
`int rear;` `// 存数据端 rear 后面`
`int front;` `// 取数据端 front 前面`
`} sequeue_t;`
`// 1.创建一个空的队列`
`sequeue_t *CreateEmptySequeue()`
`{`
`// 1.开辟一个结构体大小的空间`
` sequeue_t *p =` `(sequeue_t *)malloc(sizeof(sequeue_t));`
`if` `(p ==` `NULL)`
`{`
`perror("CreateEmptySequeue err");`
`return` `NULL;`
`}`
`// 2.初始化`
` p->front =` `0;`
` p->rear =` `0;`
`return p;`
`}`
`// 3.判断队列是否为满`
`int` `IsFullSequeue(sequeue_t *p)`
`{`
`// 判断尾巴的下一个位置是不是头`
`return` `(p->rear +` `1)` `% N == p->front;`
`}`
`// 2.入列 data代表入列的数据`
`int` `InSequeue(sequeue_t *p, datatype data)`
`{`
`// 1.判满`
`if` `(IsFullSequeue(p))`
`{`
`perror("IsFullSequeue");`
`return` `-1;`
`}`
`// 2.数据入队`
` p->data[p->rear]` `= data;`
`// 3.移动尾下标`
` p->rear =` `(p->rear +` `1)` `% N;`
`return` `0;`
`}`
`// 4.判断队列是否为空`
`int` `IsEmptySequeue(sequeue_t *p)`
`{`
`return p->rear == p->front;`
`}`
`// 5.出列`
`datatype OutSequeue(sequeue_t *p)`
`{`
`// 1.判空`
`if` `(IsEmptySequeue(p))`
`{`
`perror("IsEmptySequeue");`
`return` `-1;`
`}`
`// 2.取数据`
` datatype temp = p->data[p->front];`
`// 3.移动队头`
` p->front =` `(p->front +` `1)` `% N;`
`return temp;`
`}`
`// 6.求队列的长度`
`int` `LengthSequeue(sequeue_t *p)`
`{`
`// if(p->rear >= p->front)`
`// return p->rear - p->front;`
`// else`
`// return p->rear - p->front + N;`
`return` `(p->rear - p->front + N)%N;`
`}`
`// 7.清空队列函数`
`void` `ClearSequeue(sequeue_t *p)`
`{`
` p->front = p->rear;`
`}`
`int` `main(int argc,` `char` `const` `*argv[])`
`{`
` sequeue_t * p =` `CreateEmptySequeue();`
`for(int i=1;i<5;i++)`
`InSequeue(p,i);`
`printf("len is %d\n",LengthSequeue(p));`
`while` `(!IsEmptySequeue(p))`
`printf("%d ",OutSequeue(p));`
`printf("\n");`
`free(p);`
` p=NULL;`
`return` `0;`
`}`
`链式队列
1）逻辑结构：线性结构
- 存储结构：链式存储
- 操作：入队、出队
typedef int datatype;
typedef struct node
{
datatype data;//数据域
struct node *next;//指针域
}linkqueue_node_t,*linkqueue_list_t;
typedef struct//将队列头指针和尾指针封装到一个结构体里
{
linkqueue_list_t front;//相当于队列的头指针
linkqueue_list_t rear;//相当于队列的尾指针
//有了链表的头指针和尾指针，那么我们就可以操作这个链表
}linkqueue_t;
(1)创建一个空的队列
(2)入列
(3)出列
#include <stdio.h>`
`#include <stdlib.h>`
`typedef` `int datatype;`
`typedef` `struct` `node`
`{`
` datatype data;` `// 数据域`
`struct` `node` `*next;` `// 指针域`
`} linkqueue_node_t,` `*linkqueue_list_t;`
`// linkqueue_list_t p === linkqueue_node_t *`
`typedef` `struct` `// 将队列头指针和尾指针封装到一个结构体里`
`{`
` linkqueue_list_t front;` `// 相当于队列的头指针`
` linkqueue_list_t rear;` `// 相当于队列的尾指针`
`// 有了链表的头指针和尾指针，那么我们就可以操作这个链表`
`} linkqueue_t;`
`// 1.创建一个空的队列`
`linkqueue_t *CreateEmptyLinkQueue()`
`{`
`// 1.开辟存放头尾指针的结构体的空间`
` linkqueue_t *p =` `(linkqueue_t *)malloc(sizeof(linkqueue_t));`
`if` `(p ==` `NULL)`
`{`
`perror("CreateEmptyLinkQueue err");`
`return` `NULL;`
`}`
`// 2.初始化：头尾指针都指向头节点`
` p->front = p->rear =` `(linkqueue_list_t)malloc(sizeof(linkqueue_node_t));`
`if` `(p->front ==` `NULL)`
`{`
`perror("p->front malloc err");`
`return` `NULL;`
`}`
` p->front->next =` `NULL;` `// 头节点的指针域为NULL,表示空`
`return p;`
`}`
`// 2.入列 data代表入列的数据`
`int` `InLinkQueue(linkqueue_t *p, datatype data)`
`{`
`// 1.开辟一个节点大小的空间存放数据`
` linkqueue_list_t pnew =` `(linkqueue_list_t)malloc(sizeof(linkqueue_node_t));`
`if` `(pnew ==` `NULL)`
`{`
`perror("pnew malloc err");`
`return` `-1;`
`}`
` pnew->data = data;`
` pnew->next =` `NULL;`
`// 2.将节点入队（尾插）`
` p->rear->next = pnew;// 新节点链接到链表的尾`
`// 3.移动队尾`
` p->rear = pnew;// rear移动，始终指向当前链表的尾巴`
`return` `0;`
`}`
`// 4.判断队列是否为空`
`int` `IsEmptyLinkQueue(linkqueue_t *p)`
`{`
`return p->front == p->rear;`
`}`
`// 3.出列`
`datatype OutLinkQueue(linkqueue_t *p)`
`{`
`//1.判空`
`if(IsEmptyLinkQueue(p))`
`{`
`perror("IsEmptyLinkQueue");`
`return` `-1;`
`}`
`//2.定义pdel指向被删除节点（头节点）`
` linkqueue_list_t pdel = p->front;`
`//3.移动头指针`
` p->front = pdel->next;`
`//4.释放头节点`
`free(pdel);`
` pdel=NULL;`
`//5.出队数据`
`return p->front->data;`
`}`
`// 5.求队列长度的函数`
`int` `LengthLinkQueue(linkqueue_t *p);`
`// 6.清空队列`
`void` `ClearLinkQueue(linkqueue_t *p);`
`int` `main(int argc,` `char` `const` `*argv[])`
`{`
` linkqueue_t *p=CreateEmptyLinkQueue();`
`for(int i=1;i<=5;i++)`
`InLinkQueue(p,i);`
`for(int i=1;i<=5;i++)`
`printf("%d ",OutLinkQueue(p));`
`printf("\n");`
`free(p->front);`
` p->front =NULL;`
`free(p);`
` p=NULL;`
`return` `0;`
`}`
`