建设网站用户名,赣州九一人才网最新招聘,frontpage制作个人网页教程,wordpress 论坛插件文章目录 四、队列1、什么是队列2、队列的基本操作Queue.hQueue.c初始化队列队尾入队列队头出队列获取队列头部元素获取队列队尾元素获取队列中有效元素个数检测队列是否为空#xff0c;如果为空返回非零结果#xff0c;如果非空返回0销毁队列 五、设计循环队列六、栈与队列的… 文章目录 四、队列1、什么是队列2、队列的基本操作Queue.hQueue.c初始化队列队尾入队列队头出队列获取队列头部元素获取队列队尾元素获取队列中有效元素个数检测队列是否为空如果为空返回非零结果如果非空返回0销毁队列 五、设计循环队列六、栈与队列的相互实现1、用栈实现队列2、用队列实现栈 栈操作实现栈和队列(一) 栈操作详解 四、队列
1、什么是队列
队列就像是高速公路上的一个隧道一样所有的车辆只允许从入口驶入从出口驶出先进先出不允许逆行。 队列(queue)是一种线性数据结构队列的元素只能先入先出(First In First Out简称FIFO)。 入队列进行插入操作的一端称为队尾 出队列进行删除操作的一端称为队头 2、队列的基本操作
利用单链表来实现队列的基本操作 代码结构设计
Queue.h: 存放队列结构及需要用到的头文件函数声明等Queue.c: 各种操作函数的具体实现
Queue.h
#pragma once#includestdio.h
#includestdlib.h
#includeassert.h
#includestdbool.h//方便修改数据类型
typedef int QDataType;// 链式结构表示队列
typedef struct QListNode
{struct QListNode* next;QDataType data;
}QNode;// 队列的结构
typedef struct Queue
{QNode* front;//队头QNode* rear;//队尾
}Queue;// 初始化队列
void QueueInit(Queue* q);
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data);
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q);
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* q);
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q);
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q);
// 检测队列是否为空如果为空返回非零结果如果非空返回0
int QueueEmpty(Queue* q);
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q);Queue.c
#include Queue.h初始化队列
void QueueInit(Queue* q)
{assert(q);q-front NULL;q-rear NULL;
}队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{assert(q);//创建一个节点放数据QNode* newNode(QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newNode NULL){perror(malloc fail);exit(-1);}newNode-data data;newNode-next NULL;//判断是否是第一个入队元素if (q-rear NULL){q-front q-rear newNode;}else{q-rear-next newNode;q-rear newNode;}
}队头出队列
void QueuePop(Queue* q)
{assert(q);assert(!QueueEmpty(q));//判断是否只有一个元素if (q-front-next NULL){free(q-front);q-front q-rear NULL;}else{QNode* del q-front;q-front q-front-next;free(del);}
}获取队列头部元素
front是队头节点它的数据便是队头元素
QDataType QueueFront(Queue* q)
{assert(q);assert(!QueueEmpty(q));return q-front-data;
}获取队列队尾元素
rear是队尾节点它的数据便是队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q)
{assert(q);assert(!QueueEmpty(q));return q-rear-data;
}获取队列中有效元素个数
遍历一遍链表就能得到有效元素个数也可以直接给队列的结构里加上一个size
int QueueSize(Queue* q)
{assert(q);QNode* cur q-front;int size 0;while (cur){cur cur-next;size;}return size;
}检测队列是否为空如果为空返回非零结果如果非空返回0
int QueueEmpty(Queue* q)
{assert(q);//队头节点为空说明队列为空return q-front NULL;
}销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q)
{assert(q);QNode* cur q-front;while (cur){QNode* curNext cur-next;free(cur);cur curNext;}q-front q-rear NULL;
}五、设计循环队列 循环队列是一种线性数据结构其操作表现基于 FIFO先进先出原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。 循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里一旦一个队列满了我们就不能插入下一个元素即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列我们能使用这些空间去存储新的值。 设计循环队列实现以下操作
MyCircularQueue(k): 构造器设置队列长度为 k 。Front: 从队首获取元素。如果队列为空返回 -1 。Rear: 获取队尾元素。如果队列为空返回 -1 。enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。isEmpty(): 检查循环队列是否为空。isFull(): 检查循环队列是否已满。
创建队列时多开辟一个空间来区分空和满 如下是一个队列长度k4的循环队列 用数组实现
//循环队列结构
typedef struct {int* a;int front;int rear;int k;
} MyCircularQueue;//初始化创建
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {MyCircularQueue* obj(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));//多开一个空间方便区分空和满obj-a(int*)malloc(sizeof(int)*(k1));obj-front0;obj-rear0;obj-kk;return obj;
}//判断队列是否为空
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {//当队头和队尾相等时队列为空return obj-frontobj-rear;
}//判断队列是否已满
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {return (obj-rear1)%(obj-k1)obj-front;
}//入队
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
//判断满了没if(myCircularQueueIsFull(obj)){return false;}obj-a[obj-rear]value;obj-rear;//特殊情况(obj-rear)%(obj-k1);return true;
}//出队
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {//判断队列是不是空的if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){return false;}obj-front;特殊情况(obj-front)%(obj-k1);return true;
}//获取队头元素
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){return -1;}return obj-a[obj-front];
}//获取队尾元素
//rear是队尾元素下一个元素的下标所以队尾元素的下标为rear-1
//但当rear等于0的时候队尾元素下标为k需要特殊处理
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){return -1;}// if(obj-rear0)// {// return obj-a[obj-k];// }else// {// return obj-a[obj-rear-1];// }return obj-a[((obj-rear)(obj-k))%(obj-k1)];
}//销毁队列
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {free(obj-a);free(obj);
}六、栈与队列的相互实现
1、用栈实现队列
实现 MyQueue 类
void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾int pop() 从队列的开头移除并返回元素int peek() 返回队列开头的元素boolean empty() 如果队列为空返回 true 否则返回 false
思路
用两个栈实现先入先出队列当有元素入队时就是在pushst入栈 当出队时将pushst中元素依次出栈放进popst中然后对popst进行出栈操作 代码实现
用的是前面自己实现的栈来实现的
typedef struct {ST pushst;ST popst;
} MyQueue;MyQueue* myQueueCreate() {MyQueue* obj(MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));STInit(obj-pushst);STInit(obj-popst);return obj;
}void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {STPush(obj-pushst,x);
}int myQueuePeek(MyQueue* obj) {if(STEmpty(obj-popst)){while(!STEmpty(obj-pushst)){STPush(obj-popst,STTop(obj-pushst));STPop(obj-pushst);}}return STTop(obj-popst);
}int myQueuePop(MyQueue* obj) {int retmyQueuePeek(obj);STPop(obj-popst);return ret;
}bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {return STEmpty(obj-pushst)STEmpty(obj-popst);
}void myQueueFree(MyQueue* obj) {STDestroy(obj-pushst);STDestroy(obj-popst);free(obj);
}2、用队列实现栈
实现 MyStack 类
void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。int pop() 移除并返回栈顶元素。int top() 返回栈顶元素。boolean empty() 如果栈是空的返回 true 否则返回 false 。
思路
用两个队列q1和q2来实现一个后入先出的栈
入栈放进不为空的那个队列
出栈不为空队列的前n-1个出队列插入空队列删除剩下的一个即可 代码实现
用的是前面自己实现的队列来实现的
typedef struct {Queue q1;Queue q2;
} MyStack;MyStack* myStackCreate() {MyStack* p(MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));QueueInit(p-q1);QueueInit(p-q2);return p;
}void myStackPush(MyStack* obj, int x) {if(!QueueEmpty(obj-q1)){QueuePush(obj-q1,x);}else{QueuePush(obj-q2,x);}
}int myStackPop(MyStack* obj) {Queue* emptyobj-q1;Queue* noEmptyobj-q2;if(!QueueEmpty(obj-q1)){emptyobj-q2;noEmptyobj-q1;}while(QueueSize(noEmpty)1){QueuePush(empty,QueueFront(noEmpty));QueuePop(noEmpty);}int topQueueFront(noEmpty);QueuePop(noEmpty);return top;
}int myStackTop(MyStack* obj) {if(!QueueEmpty(obj-q1)){return QueueBack(obj-q1);}else{return QueueBack(obj-q2);}
}bool myStackEmpty(MyStack* obj) {return QueueEmpty(obj-q1)QueueEmpty(obj-q2);
}void myStackFree(MyStack* obj) {QueueDestroy(obj-q1);QueueDestroy(obj-q2);free(obj);
}
