数据结构9:队列

文章目录

• 简介
• 队列的数据结构和API函数：
• • 队列生成函数：
  • 队列销毁函数：
  • 队列清空函数：
  • 队列长度获取函数：
  • 队列空检测函数：
  • 队列满检测函数：
  • 元素入队列函数：
  • 元素出队列函数：

简介

队列是一种类似于单向隧道一样的数据结构，数据只能从一端进入，然后从另一端输出，先进入的先弹出，后进入的后弹出。

入队列：向队列中添加元素的操作叫做入队列，如图1所示。

出队列：从队列中取出元素的操作叫做出队列，如图2所示。

队列的数据结构和API函数：

我们教程中的队列是以线性表为基础实现的，因此队列的数据结构与线性表是一样的，队列的API也是在线性表的基础上实现的。队列就是只允许在最前端插入元素，在最尾端取出元素的线性表。为了简单方便，我们以单向链表为基础实现队列及其API函数。

队列的数据结构

//将List类型定义为Queue
typedef List Queue;

队列生成函数：

Queue *QueueCreate()
{
	//定义一个Queue类型的指针
	Queue *temp = NULL;
	//利用ListCreate给分配队列空间
	temp = (Queue *)ListCreate();
	//返回队列指针
	return temp;
}

应用代码

Queue *myqueue = NULL;
//建立一个栈
myqueue = QueueCreate();

队列销毁函数：

int QueueDestroy(Queue **queue)
{
	int ret;
	//利用ListDestory销毁Queue
	ret = ListDestory(queue);
	//返回操作的结果
	return ret;
}

应用代码：

QueueDestroy(&myqueue);

队列清空函数：

int QueueClear(Queue *queue)
{
	int ret;
	//利用ListClear清空Queue
	ret = ListClear(queue);
	//返回操作的结果
	return ret;
}

应用代码：

QueueClear(&mystack);

队列长度获取函数：

int QueueGetlen(Queue *queue)
{
	int ret;
	//利用ListGetLength获取队列长度
	ret = ListGetLength(queue);
	//返回队列的长度
	return ret;
}

应用代码：

len = QueueGetlen(myqueue);

队列空检测函数：

int QueueEmpty(Queue *queue)
{
	int len;
	//获取队列的长度
	len = QueueGetlen(queue);
	//如果长度为0，说明队列为空，返回1
	if (len == 0)
	{
		return 1;
	}
	return 0;
}

应用代码：

printf("QueueEmpty:%d\n", QueueEmpty(myqueue));

队列满检测函数：

int QueueFull(Queue *queue)
{
	int len;
	len = QueueGetlen(queue);
	if (len == xx)
	{
		return 1;
	}
	return 0;
}

队列满函数与队列空函数类似，也是根据长度来判断的，因为我们使用的线性表是单向链表，元素可以动态地增加，因此无法判断其何时为满；当采用的线性表为顺序表时，该函数才有意义；也可以自己设定一个最大长度，当队列内元素等于该值时，无法插入元素，从而实现队列满，本文对此不做过多阐述。

元素入队列函数：

int QueueIn(Queue *queue, int data)
{
	int ret;
	//利用ListAdd在队列首部插入元素
	ret = ListAdd(queue, 0, data);
	//返回操作的结果
	return ret;
}

应用代码：

for (i = 0; i < 5; i++)
{
	QueueIn(myqueue, i);
}

元素出队列函数：

int QueueOut(Queue *queue)
{
	int ret;
	int data;
	//判断长度是否为空
	if (QueueEmpty(queue) == 1)
	{
		return -1;
	}
	//利用ListDelete在队列尾部取出元素
	ret = ListDelete(queue, QueueGetlen(queue) -1, &data);
	//如果操作无误，返回数据，否则返回-1
	if (ret == 0)
	{
		return data;
	}
	return -1;
}

应用代码：

for (i = 0; i < 5; i++)
{
	printf("%d:%d\n", i, QueueOut(myqueue));
}