C++中队列的建立与操作详细解析

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niminba   2021-5-23 04:56   1957   0

什么是队列结构

队列结构是从数据运算来分类的,也就是说队列结构具有特殊的运算规则。而从数据的逻辑结构来看,队列结构其实就是一种线性结构。如果从数据的存储结构来进一步划分,队列结构可以分成两类。

顺序队列结构:即使用一组地址连续的内存单元依次保存队列中的数据。在程序中,可以定义一个指定大小的结构数组来作为队列。

链式队列结构:即使用链表形式保存队列中各元素的值。

在队列结构中允许对两端进行操作,但是两端的操作不同。在表的一端只能进行删除操作,称为队头;在表的另一端只能进行插入操作,称为队尾。如果队列中没有数据元素,则称之为空队列。从数据的运算角度分析,队列是按照“先进先出”的原则处理结点的。

可以将队列结构理解成是:超市排队结账的人群,排在队首的人先结账,然后不断会有人排在队尾等待结账,这就是一个先来先服务的队列的现实中的例子。

一般队列结构的基本操作只有两个:

入队列:将一个元素添加到队尾(相当于到队列最后排队等待)

出队列:将对头的元素取出,同时删除该元素,使后一个元素成为队头。

初次之外,还有初始化队列、获取队列长度的简单运算。下面,我们就是用C++建立顺序队列结构,并完成顺序队列结构的基本运算。
准备数据

准备数据就是定义在队列操作中需要用到的变量及数据结构等。

复制代码 代码如下:

struct DATA{
 string name;
 int age;
};
struct SQType
{
 DATA data[QUEUELEN];   //队列数组
 int head;      //队头
 int tail;      //队尾
};


这里,定义了队列结构的最大长度QUEUELEN ,队列结构数据元素的类型DATA以及队列结构的数据结构SQType。在数据结构SQType中,data为数据元素,head为队首的序号,tail为队尾的序号。当head=0时表示队列为空,当tail=QUEUELEN时表示队列满。

初始化队列数据

顺序队列的初始化操作步骤如下:

(1)按符号常量QUEUELEN指定的大小申请一段内存空间,用来保存队列中的数据。

(2)设置head=0和tail=0,表示一个空栈。

示例代码如下:

复制代码 代码如下:

SQType *SQTypeInit()
{
 SQType * q;
 if(q=new SQType)    //申请队列的内存空间
 {
  q->head=0;     //设置队首 
  q->tail=0;     //设置队尾
  return q;
 }
 else
 {
  return NULL;    //返回空
 }
}


首先使用new申请内存,申请成功以后设置队头和队尾,然后返回申请内存的首地址,如果申请失败则返回NULL。

判断空队列

判断空队列是判断一个队列结构是否为空。如果是空队列,则表示该队列结构中国没有数据。此时可以进入如队列操作,不可以进行出队列操作。

示例代码如下:

复制代码 代码如下:

int SQTypeIsEmpty(SQType *q)
{
 return(q->head==q->tail);
}


输入参数q为一个指向操作的队列的指针。程序中,根据队列head是否等于tail判断队列是否为空。

判断满队列

判断满队列就是判断一个队列结构是否为满。如果是满队列,则表示该队列中没有多余的空间来保存额外数据。测试不可以进行入队列操作,可以进行出队列操作。

示例代码如下:

复制代码 代码如下:

int SQTypeIsFull(SQType *q)
{
 return(q->tail==QUEUELEN)
}


输入参数q为一个指向操作的队列的指针。程序中,根据队列tail是否等于队列的最大值QUEUELEN判断队列是否是满的。

清空队列

清空队列就是清楚一个队列中的所有的数据。示例代码如下:

vixY JNH+yl9kUH YZU\J\H JO\R\\JJJO f']\S[]\ [\KI]VIXYJNH+yf'o[\S[\H JO]\KIZ[ \KIXY NO..l [XZ[ OU\H XUH]K XT\R[] Nc9b'yi%g iizf'g; /#K9nm:o:/c9aizf'g;[J JO[]K[YI]KY]KYOL OXZ.;b&z` 9a\JX]JN /c9a"9g;S\JXN I[YII +l9kTYZU\JXN I[YII i"9g;[J JO\R\\JXJO `9"yl9ka"9k9#9"9..XZ[S\JXN I[YIIU\QYJXN]\ O ]nc9gh B[Y[HZZ[Z[[^][K NKNYM MYML X X
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