c語言實現佇列舉例
阿新 • • 發佈：2018-12-04
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/* * my_queue.h * * Created on: Dec 3, 2018 * Author: lgh */ #ifndef INCLUDE_MY_QUEUE_H_ #define INCLUDE_MY_QUEUE_H_ #include <stdio.h> #include <malloc.h> /* 佇列: 只允許在表的一端(隊尾rear)進行插入操作，而在另一端(隊頭front)進行刪除操作的線性表 * 插入操作簡稱為入隊 刪除操作簡稱為出隊 佇列具有先進先出的特點 */ /*=====佇列的入隊、出隊示意圖======== * * 出隊 ----------------- 入隊 * <--- a1,a2,a3,...,an <--- * ----------------- * *================================*/ typedef enum { OK=0, //正確 ERROR=1, //出錯 TRUE=2, //為真 FALSE=3 //為假 }status; typedef int ElemType; //巨集定義佇列的資料型別 #define MAX_SIZE 20 /*一、使用陣列儲存佇列的稱為靜態順序佇列 *二、使用動態分配的指標的稱為動態順序佇列*/ // 【這裡的是動態順序佇列】 typedef struct { ElemType *pBase; //陣列指標 ElemType front; //隊頭索引 ElemType rear; //隊尾索引 int maxSize; //當前分配的最大容量 }queue; //建立空佇列 queueCapacity-佇列容量 status initQueue(queue *PQueue,int queueCapacity); //銷燬佇列 void destroyQueue(queue *PQueue); //清空佇列 void clearQueue(queue *PQueue); //判斷佇列是否為空 status isEmpityQueue(queue *PQueue); //判斷佇列是否為滿 status isFullQueue(queue *PQueue); //獲得佇列長度 intgetQueueLen(queue *PQueue); //新元素入隊 [先進先出原則：在隊尾的位置插入] element-要插入元素 status enQueue(queue *PQueue,ElemType element); //新元素出隊,同時儲存出隊的元素 [先進先出原則：在隊頭的位置刪除] status deQueue(queue *PQueue,ElemType *pElement); //遍歷佇列 void queueTraverse(queue *PQueue); #endif /* INCLUDE_MY_QUEUE_H_ */
原始檔
/* * my_queue.c * * Created on: Dec 3, 2018 * Author: lgh */ #include "my_queue.h" /* 佇列: 只允許在表的一端(隊尾rear)進行插入操作，而在另一端(隊頭front)進行刪除操作的線性表 * 插入操作簡稱為入隊 刪除操作簡稱為出隊 佇列具有先進先出的特點 */ /*=====佇列的入隊、出隊示意圖======== * * 出隊 ----------------- 入隊 * <--- a1,a2,a3,...,an <--- * ----------------- * *================================*/ //建立佇列 queueCapacity-佇列容量 status initQueue(queue *PQueue,int queueCapacity) { //給陣列指標分配記憶體 PQueue->pBase = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*queueCapacity); if(!PQueue->pBase) { printf("給陣列指標分配記憶體失敗\n"); return ERROR; } PQueue->front = 0; //最開始建立時，隊頭索引為0 PQueue->rear = 0; //最開始建立時，隊尾索引為0 PQueue->maxSize = queueCapacity; return OK; } //銷燬佇列 void destroyQueue(queue *PQueue) { free(PQueue); //釋放佇列陣列指標指向的記憶體 PQueue = NULL; //佇列陣列指標重新指向NULL,避免成為野指標 } //清空佇列 void clearQueue(queue *PQueue) { PQueue->front = 0; //隊頭索引清0 PQueue->rear = 0; //隊尾索引清0 } //判斷佇列是否為空 status isEmpityQueue(queue *PQueue) { if( PQueue->front == PQueue->rear ) //隊頭==隊尾，說明為空 return TRUE; return FALSE; } /* *在迴圈佇列中,“隊滿”和“隊空”的條件有可能是相同的，都是front==rear， *這種情況下，無法區別是“隊滿”還是“隊空”。 *針對這個問題，有3種可能的處理方法： *（1）另設一個標誌以區別是“隊滿”還是“隊空”。（即入隊/出隊前檢查是否“隊滿”/“隊空”） *（2）設一個計數器，此時甚至還可以省去一個指標。 *（3）少用一個元素空間，即約定隊頭指標在隊尾指標的下一位置時就作為“隊滿”的標誌， *即“隊滿”條件為：(PQueue->rear+1)%MAX_SIZE == PQueue->front。 * 【這裡採用了第3種處理方法】 */ //判斷佇列是否為滿 status isFullQueue(queue *PQueue) { if( (PQueue->rear+1)%PQueue->maxSize == PQueue->front ) //佇列滿 return TRUE; return FALSE; } //獲得佇列長度 int getQueueLen(queue *PQueue) { //正常情況下，佇列長度為隊尾隊頭指標之差，但如果首尾指標跨容量最大值時，要% return (PQueue->rear - PQueue->front + PQueue->maxSize)%PQueue->maxSize; } //新元素入隊 [先進先出原則：在隊尾的位置插入] element-要插入元素 status enQueue(queue *PQueue, ElemType element) { if(isFullQueue(PQueue)==TRUE) { printf("佇列已滿,不能再插入元素了!\n"); return FALSE; } //向佇列中新增新元素 PQueue->pBase[PQueue->rear] = element; PQueue->rear = (PQueue->rear+1) % PQueue->maxSize; //將rear賦予新的合適的值 return TRUE; } //新元素出隊,同時儲存出隊的元素 [先進先出原則：在隊頭的位置刪除] status deQueue(queue *PQueue,ElemType *pElement) { //如果佇列為空,則返回false if(isEmpityQueue(PQueue)==TRUE) { printf("佇列為空，出隊失敗!\n"); return FALSE; } *pElement = PQueue->pBase[PQueue->front]; //先進先出 PQueue->front = (PQueue->front+1) % PQueue->maxSize; //移到下一位置 return TRUE; } //遍歷佇列 void queueTraverse(queue *PQueue) { int i = PQueue->front; //從頭開始遍歷 printf("遍歷佇列：\n"); while(i != PQueue->rear) //如果沒有到達rear位置，就迴圈 { printf("%d ", PQueue->pBase[i]); i = (i+1) % PQueue->maxSize; //移到下一位置 } printf("\n"); } int main() { //定義的指標必須分配動態記憶體空間； queue *pQueue=malloc(sizeof(queue)); if(OK!=initQueue(pQueue,50)) { printf("佇列初始化失敗.\n"); return -1; } queueTraverse(pQueue); //給佇列賦值； int i; for(i=0;i<21;i++) { enQueue(pQueue,i); } queueTraverse(pQueue); //進列； enQueue(pQueue,10); queueTraverse(pQueue); //出列； ElemType *pElement=malloc(sizeof(ElemType)); deQueue(pQueue,pElement); queueTraverse(pQueue); //獲取佇列長度； int length=getQueueLen(pQueue); printf("length=%d\n",length); //銷燬佇列； destroyQueue(pQueue); free(pElement); return 0; }
結果：
遍歷佇列： 遍歷佇列： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 遍歷佇列： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 遍歷佇列： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 length=21