数据结构考研学习笔记(六)---栈和队列

你的名字 2023-03-13 06:59 46阅读 0赞

队列

    1. 队列的基本概念
    • 1.1 队列的定义
    • 1.2 队列常见的基本操作
    1. 队列的顺序存储结构
    • 2.1 队列的顺序存储
    • 2.2 循环队列
    • 2.3 循环队列操作
    1. 队列的链式存储结构
    • 3.1 队列的链式存储
    1. 双端队列

1. 队列的基本概念

1.1 队列的定义

队列简称队,也是一种操作受限的线性表,只允许在表的一端进行插入,而在表的另一端进行删除。向队列中插入元素称为入队进队;删除元素称为出队离队。操作特性:先进先出

1.2 队列常见的基本操作

InitQueue(&Q):初始化队列,构造一个空队列Q。
QueueEmpty(Q):判断列空,若队列Q为空返回true,否则返回false。
EnQueue(&Q,x):入队,若队列Q未满,将x加入,使之称为新的队尾。
DeQueue(&Q,&x):出队,若队列Q非空,删除队头元素,并用x返回。
GetHand(Q,&x):读队头元素,若队列Q非空,则将队头元素赋值给x。

2. 队列的顺序存储结构

2.1 队列的顺序存储

队列的顺序实现是指分配一块连续的存储单元存放队列中的元素,并附设两个指针:队头指针front指向队头元素,队尾指针rear指向队尾元素。
下面展示一些 内联代码片

  1. 队列的顺序存储类型可描述为:
  2. #define MaxSize 50 //定义队列中元素的最大个数
  3. typedef struct
  4. {
  5. ElemType data[MaxSize]; //存放队列元素
  6. int front,rear; //队头指针和队尾指针
  7. }SqQueue;

初始状态(队空条件):Q.frontQ.rear0.(不是充分必要条件)
进队操作:队不满时,先送值到队尾元素,再将队尾指针加1.
出队操作:对不空时,先取队头元素值,再将对头指针加1.
队长条件:Q.rear - Q.front
队满条件:假溢出问题

2.2 循环队列

在这里插入图片描述

将顺序队列臆造为一个环状空间,即把存储队列元素的表从逻辑上视为一个环,称为循环队列。当队首指针Q.front = MaxSize-1后,再前进一个位置就自动到0,这可以利用除法取余运算(%)来实现。
初始时:Q.front = Q.rear = 0;
队首指针进1:Q.front = (Q.front+1)% MaxSize。
队尾指针进1:Q.rear = (Q.rear+1)%MaxSize.
队列长度:(Q.rear +MaxSzie-Q.front)%MaxSize。
出队入队时:指针都按顺时针方向进1。

2.3 循环队列操作

1.初始化

  1. void InitQueue(SqQueue &Q)
  2. {
  3. Q.rear = Q.front = 0;; //初始化队首、队尾指针
  4. }

2.判断空

  1. bool isEmpty(SqQueue Q)
  2. {
  3. if(Q.rear==Q.front) //队空条件
  4. return true;
  5. else
  6. return false;
  7. }

3.入队

  1. bool EnQueue(SqQueue &Q, ElemType &x)
  2. {
  3. if((Q.rear+1)%MaxSize==Q.front)//队满则报错
  4. return false;
  5. Q.data[Q.rear] = x;
  6. Q.rear = (Q.rear+1)%MaxSize;//队尾指针加1取模
  7. return true;
  8. }

4.出队

  1. bool DeQueue(SqQueue &Q,ElemType &x)
  2. {
  3. if(Q.rear==Q.front)
  4. return false; //队空则报错
  5. x=Q.data[Q.front];
  6. Q.front =(Q.front+1)%MaxSize; //队头指针加1取模
  7. return true;
  8. }

3. 队列的链式存储结构

3.1 队列的链式存储

队列的链式表示称为脸队列,它实际上是一个同时带有队头指针和队尾指针的单链表。头指针指向队头结点,尾指针指向队尾结点。
不带头结点的链式队列

  1. typedef struct{
  2. //链式队列结点
  3. ElemType data;
  4. struct LinkNode *next;
  5. }LinkNode;
  6. typedef struct{
  7. //链式队列
  8. LinkNode *front,*rear; //队列的队头和队尾指针
  9. }LinkQueue;

判断空:

  1. lvoid isEmpty (LinkQueue Q){
  2. if(Q.front == Q.rear)
  3. return true ;
  4. else
  5. return false;
  6. )

入队:

  1. void EnQueue (LinkQueue &Q,ElemType x){
  2. LinkNode *s = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode))
  3. s->data = x;
  4. s->next = NULL;
  5. Q.rear->next = s;
  6. Q.rear = s;
  7. )

出队:

  1. bool DeQueue (LinkQueue &Q,ElemType &x){
  2. if(Q.front == Q.rear)
  3. return false;
  4. LinkNode *p = Q.front->next;
  5. x = p->data;
  6. Q.front->next = p->next;
  7. if(Q.rear == p)
  8. Q.rear = Q.front;
  9. free (p);
  10. return true;

4. 双端队列

双端队列是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列,。
在双端队列进队时,前端进的元素排列在队列中后端进的元素的前面,后端进的元素排列在队列中前端进的元素的后面。在双端队列出队时,无论是前端还是后端出队,先出的元素排列在后出的元素的前面。

发表评论

表情:
评论列表 (有 0 条评论,46人围观)

还没有评论,来说两句吧...

相关阅读