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一 、链队列
二 、循环队列
三、总结&反思
一 、链队列
队列是相对于栈来说的一种数据结构,是一种先进先出的方式。类似于我们正常的排队,队列的实现方式同样有顺序式和链式。这里我们展示一下链式的代码
????????
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//链表中的节点结构
typedef struct QNode
{
int data;
struct QNode *next;
} QNode;
//创建链式队列的函数
QNode *initQueue()
{
//创建一个头节点
QNode *queue = (QNode *)malloc(sizeof(QNode));
//对头节点进行初始化
queue->next = NULL;
return queue;
}
QNode *enQueue(QNode *rear, int data)
{
QNode *enElem = (QNode *)malloc(sizeof(QNode));
enElem->data = data;
enElem->next = NULL;
//使用尾插法向链队列中添加数据元素
rear->next = enElem;
rear = enElem;
return rear;
}
QNode *DeQueue(QNode *top, QNode *rear)
{
if (top->next == NULL)
{
printf("\n队列为空");
return rear;
}
QNode *p = top->next;
printf("出队的元素是:%d \n", p->data);
top->next = p->next;
if (rear == p)
{
rear = top;
}
free(p);
return rear;
}
//队列的长度
int QueueLength(QNode *top)
{
int length = 0;
QNode *pMove = top;
if (pMove->next == NULL)
{ //头指针指向空,长度为0
return length;
}
while (pMove->next != NULL)
{ //头指针不为空,移动指针计算长度
pMove = pMove->next;
length++;
}
return length;
}
void printQueue(QNode *top)
{
QNode *pMove = top->next;
if (pMove->next == NULL)
{
printf("该队列为空!\n");
}
while (pMove != NULL)
{
printf("%d ", pMove->data);
pMove = pMove->next;
}
printf("\n");
}
int main()
{
QNode *queue, *top, *rear;
queue = top = rear = initQueue(); //创建头结点
//向链队列中添加结点,使用尾插法添加的同时,队尾指针需要指向链表的最后一个元素
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
rear = enQueue(rear, i + 1);
}
printQueue(top);
printf("队列的长度为:%d\n", QueueLength(top));
//入队完成,所有数据元素开始出队列
rear = DeQueue(top, rear);
rear = DeQueue(top, rear);
return 0;
}
在老师的代码中,是重新定义了一个数据结构,这个数据结构包括两个节点指针,代表top&rear。当然,也可以手动定义两个指针,分别来表示,其实和我们之前学习到的链表很像很像的啦。
这里贴一下运行结果:
?
二 、循环队列
循环队列类似于循环链表,在解决约瑟夫环等相关问题上会有一些卓越的表现。代码实现的地方,最核心的就是注意判断下标,注意i%total_size。这样语句的应用。
上代码;
????????
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//循环队列
struct Queue
{ //结构体
int *data;
int capacity; //最大容积
int front; //表头
int rear; //表尾
// int size; //size表示队列的现有容量,
};
void init(struct Queue *pq, int capacity)
{ //队列的初始化
pq->capacity = capacity;
pq->data = (int *)malloc(sizeof(int) * (capacity + 1));
pq->front = 0; //初始化的不同,会导致后面判断队列是否为空以及是否已满的不同
pq->rear = 0;
}
int isFull(const struct Queue *pq)
{ //判断队列是否已满
if ((pq->rear + 1) % (pq->capacity + 1) == pq->front)
return 1;
else
return 0;
}
int isEmpty(const struct Queue *pq)
{ //判断是否为空
return pq->front == pq->rear;
}
int enQueue(struct Queue *pq, int x)
{ //入队操作
if (isFull(pq))
return 0;
else
{
pq->data[pq->rear] = x;
pq->rear = (pq->rear + 1) % (pq->capacity + 1);
return 1; //成功返回1,失败返回0
}
}
int deQueue(struct Queue *pq, int *px)
{ //出队操作
if (isEmpty(pq))
return 0;
else
{
*px = pq->data[pq->front];
pq->front = (pq->front + 1) % (pq->capacity + 1);
return 1; //成功返回1,失败返回0
}
}
int main()
{
struct Queue q;
init(&q, 4);
enQueue(&q, 11);
enQueue(&q, 22);
enQueue(&q, 33);
enQueue(&q, 44);
enQueue(&q, 55);
int x;
deQueue(&q, &x);
printf("%d\n", x);
deQueue(&q, &x);
printf("%d\n", x);
deQueue(&q, &x);
printf("%d\n", x);
deQueue(&q, &x);
printf("%d\n", x);
deQueue(&q, &x);
printf("%d\n", x);
}
三、总结&反思
? ? ? ? 就像老师之前说的那个样子,其实只要把线性表的入门做好了,尤其是明白链表的操作以及操作原理,其实后面的数据结构都还好说,都是一个样子,顺序的就用一个数组来实现,链式的就多搞几个指针即可。
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