Queue: 依循先進先出的規則的單調佇列.

下面是用連結串列實現的queue的幾個基本用法和一個clear()的補充用法:

#include<stdio.h>
/*
*Date:2018/10/22
*Author:Fushicho
*Name:queue連結串列版
*Function:push(),pop(),front(),empty(),size(),back(),clear()
*/
struct queue {
private:
	struct node {
		int num;                     //節點資料
		node *next_p;                //節點指標指向該節點的下一個節點
		node() {                     //建構函式(初始化)
			this->next_p = NULL;
		}
	};
	node *head;                      //佇列頭指標
	node *tail;                      //佇列尾指標

public:
	queue() {                        //建構函式(初始化)
		head = NULL;
		tail = NULL;
	}

	void push(int x) {               //在佇列尾加入一個元素
		node *p = new node();
		p->num = x;
		if (empty()) {               //佇列為空
			head = p;
			tail = p;
		}
		else {                        //佇列不為空
			tail->next_p = p;
			tail = p;
		}
	}

	void pop() {                      //將佇列頭節點彈出並釋放記憶體
		node *p = head;
		head = head->next_p;
		delete(p);
	}

	int front() {                     //獲得佇列首元素
		return head->num;
	}

	int back() {                      //輸出隊尾元素
		return tail->num;
	}

	bool empty() {                    //判斷佇列是否為空 
		return head == NULL;
	}

	int size() {                      //計算佇列元素個數
		if (empty())return 0;
		int cnt = 0;
		node *p = head;
		while (p != tail) {
			p = p->next_p;
			cnt++;
		}
		return cnt+1;
	}

	void clear() {                    //清空(需要把每個節點都釋放記憶體,優點:節省記憶體,缺點:時間慢)
		node *p;
		while (head != tail) {
			p = head;
			head = head->next_p;
			delete(p);
		}
		head = tail = NULL;
	}
};

void debug() {                              //測試程式碼
	queue que;
	int a[] = { 1,2,3,4,5,6 };
	printf("入佇列順序:");
	for (int i = 0; i < 6; i++) {
		printf("%d ", a[i]);
		que.push(a[i]);                     //push()測試
	}
	printf("\n");

	printf("佇列元素個數:%d\n", que.size()); //size()測試

	que.clear();                            //clear()測試
	for (int i = 0; i < 6; i++)
		que.push(a[i]), printf("隊尾元素為:%d\n", que.back());//back()測試

	printf("出佇列順序:");
	while (!que.empty()) {		            //empty()測試
		int x = que.front(); que.pop();	    //pop()測試
		printf("%d ", x);
	}
	printf("\n");

}

int main() {
	debug();
	return 0;
}

 

下面是用陣列實現的queue的幾個基本用法和一個clear()的補充用法:

#include<stdio.h>
const int maxn = 10;  //為了測試迴圈陣列是否實現成功取一個較小的值(測試完後可以根據需求該大小)
 /*
*Date:2018/10/22
*Author:Fushicho
*Name:queue陣列版
*Function:push(),pop(),front(),empty(),size(),back(),clear()
*/
struct queue {
private:
	int que[maxn];              //佇列陣列(最大儲存個數:manx , 在多次使用下采用迴圈陣列方式實現重複利用空間)
	int head, tail;             //這裡的"頭指標"和"尾指標"都是一個int,用作記錄頭和尾指標的下標
								/*迴圈陣列:存放que的方式有2種:
								(1) [head,tail)
								(2) [head,maxn) and [0,tail)
								*/
								//且head和tail都小於maxn

public:
	queue() {                   //建構函式(初始化)
		head = tail = 0;
	}

	void push(int x) {     //在佇列尾加入一個元素
		que[tail++] = x;
		tail %= maxn;
	}

	void pop() {                //將佇列頭節點彈出並釋放記憶體
		head++;
		head %= maxn;
	}

	int front() {               //獲得佇列首元素
		return que[head];
	}

	int back() {                //獲得佇列尾元素
		return que[((tail - 1)%maxn + maxn) % maxn];   //(避免tail出現負數)
	}

	bool empty() {              //判斷佇列是否為空 
		return head == tail;
	}

	int size() {               //獲得佇列元素個數
		if (head <= tail) return tail - head;
		return maxn - head + tail;
	}

	void clear() {              //清空(只需要修改頭指標和尾指標,優點:節省時間)
		head = tail;
	}
};

void debug() {                              //測試程式碼
	queue que;
	int a[] = { 1,2,3,4,5,6 };
	printf("入佇列順序:");
	for (int i = 0; i < 6; i++) {
		printf("%d ", a[i]);
		que.push(a[i]);                     //push()測試
	}
	printf("\n");

	printf("佇列元素個數:%d\n", que.size()); //size()測試

	que.clear();                            //clear()測試
	for (int i = 0; i < 6; i++)
		que.push(a[i]), printf("隊尾元素為:%d\n", que.back());   //back()測試

	printf("出佇列順序:");
	while (!que.empty()) {		            //empty()測試
		int x = que.front(); que.pop();	    //pop()測試
		printf("%d ", x);
	}
	printf("\n");

}

int main() {
	debug();
	return 0;
}
 

若有不懂或者有寫錯的地方請在下方評論指出,謝謝~