数据结构考研学习笔记(六)---栈和队列
队列
- 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
- 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
- 队列的链式存储结构
- 3.1 队列的链式存储
- 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或进队;删除元素称为出队或离队。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
。
队列的顺序存储类型可描述为:
#define MaxSize 50 //定义队列中元素的最大个数
typedef struct
{
ElemType data[MaxSize]; //存放队列元素
int front,rear; //队头指针和队尾指针
}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
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
void InitQueue(SqQueue &Q)
{
Q.rear = Q.front = 0;; //初始化队首、队尾指针
}
2.判断空
bool isEmpty(SqQueue Q)
{
if(Q.rear==Q.front) //队空条件
return true;
else
return false;
}
3.入队
bool EnQueue(SqQueue &Q, ElemType &x)
{
if((Q.rear+1)%MaxSize==Q.front)//队满则报错
return false;
Q.data[Q.rear] = x;
Q.rear = (Q.rear+1)%MaxSize;//队尾指针加1取模
return true;
}
4.出队
bool DeQueue(SqQueue &Q,ElemType &x)
{
if(Q.rear==Q.front)
return false; //队空则报错
x=Q.data[Q.front];
Q.front =(Q.front+1)%MaxSize; //队头指针加1取模
return true;
}
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。
typedef struct{
//链式队列结点
ElemType data;
struct LinkNode *next;
}LinkNode;
typedef struct{
//链式队列
LinkNode *front,*rear; //队列的队头和队尾指针
}LinkQueue;
判断空:
lvoid isEmpty (LinkQueue Q){
if(Q.front == Q.rear)
return true ;
else
return false;
)
入队:
void EnQueue (LinkQueue &Q,ElemType x){
LinkNode *s = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode))
s->data = x;
s->next = NULL;
Q.rear->next = s;
Q.rear = s;
)
出队:
bool DeQueue (LinkQueue &Q,ElemType &x){
if(Q.front == Q.rear)
return false;
LinkNode *p = Q.front->next;
x = p->data;
Q.front->next = p->next;
if(Q.rear == p)
Q.rear = Q.front;
free (p);
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。
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