队列简介:
队列(Queue)是一种数据结构,可以在队列的一端插入元素而在队列的另一端删除元素。
( 1 )允许删除的一端称为 队头( Front ) 。
( 2 )允许插入的一端称为 队尾( Rear ) 。
( 3 )当队列中没有元素时称为 空队列 。
( 4 )队列亦称作先进先出( First In First Out )的线性表,简称为 FIFO 表 。
队列的修改是依先进先出的原则进行的。新来的成员总是加入队尾(即不允许 " 加塞 " ),每次离开的成员总是队列头上的(不允许中途离队),即当前 " 最老的 " 成员离队。
多任务系统是一个典型的队列示例,在其中完成作业的调度。假设有五个程序等待执行, 它们将被放入一个队列,如果有第六个程序要执行,它将被放在队列的末尾。队列中首位的程序首先执行。
队列实现:
1 /*
2
3 (1)initQueue(Q)
4 置空队。构造一个空队列Q。
5
6 (2)isEmpty(Q)
7 判断队列是否空。若队列Q为空,则返回真值,否则返回假值。
8
9 (3)isFull(Q)
10 判断队列是否以满, 以满返回true, 没满则返回flase
11
12 (4) addQueue(Q,x)
13 若队列Q非满,则将元素x插入Q的队尾。此操作简称 入队 。
14
15 (5) DelQueue(Q)
16 若队列Q非空,则删去Q的队头元素,并返回该元素。此操作简称 出队 。
17
18 (6) queueFront(Q)
19 若队列Q非空,则返回队头元素,但不改变队列Q的状态。
20
21 (7) queueDisplay(Q)
22 显示队列中的元素。
23 */
24
25 #include "iostream.h"
26
27 #define maxSize 10 // 存储数据大小, 可以随便设定值
28
29 struct Queue
30 {
31 int data[maxSize];
32 int front; // 队首
33 int rear; // 队尾
34 };
35
36 void initQueue( Queue &Q );
37 bool isEmpty( Queue &Q );
38 bool isFull( Queue &Q );
39 bool addQueue( Queue &Q, int x );
40 bool delQueue( Queue &Q );
41 int queueFront( Queue &Q );
42 bool queueDisplay( Queue &Q );
43
44 int main( void )
45 {
46 int i;
47 int num;
48 Queue Q;
49
50 initQueue( Q ); // 初始化队列
51
52 cout << "输入入队10个数" << endl;
53 /* 入队 */
54 for ( i = 0; i < 10; i++ )
55 {
56 cin >> num;
57 if ( addQueue( Q, num ) == false )
58 {
59 cout << "队列以满!" << endl;
60 }
61 }
62
63 cout << "队头: " << queueFront( Q ) << endl; // 显示队头
64 cout << "队列所有元素:" << endl;
65 if ( queueDisplay( Q ) == false ) // 显示队列所有元素
66 {
67 cout << "队列为空!" << endl;
68 }
69
70 /* 出队 */
71 for ( i = 0; i < 5; i++ )
72 {
73 if ( delQueue( Q ) == false )
74 {
75 cout << "队列以空" << endl;
76 }
77 }
78
79 cout << endl;
80 cout << endl;
81 cout << "================== 出队以后 ===========================" << endl;
82 cout << "出队后队头: " << queueFront( Q ) << endl; // 显示队头
83 cout << "出队后队列所有元素:" << endl;
84 if ( queueDisplay( Q ) == false ) // 显示队列所有元素
85 {
86 cout << "队列为空!" << endl;
87 }
88
89 cout << endl;
90 cout << "输入入队5个数" << endl;
91 /* 再入队 */
92 for ( i = 0; i < 5; i++ )
93 {
94 cin >> num;
95 if ( addQueue( Q, num ) == false )
96 {
97 cout << "队列以满!" << endl;
98 }
99 }
100
101 cout << endl;
102 cout << endl;
103 cout << "================== 入队以后 ===========================" << endl;
104 cout << "入队后队头: " << queueFront( Q ) << endl; // 显示队头
105 cout << "入队后队列所有元素:" << endl;
106 if ( queueDisplay( Q ) == false ) // 显示队列所有元素
107 {
108 cout << "队列为空!" << endl;
109 }
110 return 0;
111 }
112
113 /* 初始化队列 */
114 void initQueue( Queue &Q )
115 {
116 int i;
117
118 for ( i = 0; i < maxSize; i++ )
119 {
120 Q.data[i] = 0; // 初始值都为0
121 Q.front = 0;
122 Q.rear = 0;
123 }
124 }
125
126 /* 判断队列是否为空, 为空返回true, 不为空则返回flase */
127 bool isEmpty( Queue &Q )
128 {
129 if ( Q.front != 0 ) // 如果队头不等于0,则表示不为空
130 {
131 return false;
132 }
133
134 return true;
135 }
136
137 /* 判断队列是否以满, 以满返回true, 没满则返回flase */
138 bool isFull( Queue &Q )
139 {
140 if ( Q.data[maxSize - 1] == 0 ) // 如果队尾等于0,则表示队列没满
141 {
142 return false;
143 }
144
145 return true;
146 }
147
148 /* 若队列Q非满,则将元素x插入Q的队尾.此操作简称 入队 */
149 bool addQueue( Queue &Q, int x )
150 {
151 if ( isFull( Q ) == true ) // 检测队列是否以满
152 {
153 return false;
154 }
155
156 int i;
157
158 for ( i = 0; i < maxSize; i++ )
159 {
160 if ( Q.data[i] == 0 ) // 当为0时则表示此位置没被复值,即可在此位置入队,且该值变为队尾
161 {
162 if ( i == 0 ) // 设队头
163 {
164 Q.front = x;
165 }
166
167 Q.data[i] = x;
168
169 Q.rear = x; // 设队尾,每添加一个值,则该值即为队尾
170 return true;
171 }
172 }
173 }
174
175 /* 若队列Q非空,则删去Q的队头元素,并返回该元素. 此操作简称 出队 */
176 bool delQueue( Queue &Q )
177 {
178 if ( isEmpty( Q ) == true ) // 检测队列是否为空
179 {
180 return false;
181 }
182
183 int i;
184
185 /* 删除队头元素,并将所有队列元素提前一个位置 */
186 for ( i = 0; i < maxSize; i++ )
187 {
188 if ( Q.data[i] == 0 || i == maxSize - 1 ) // 判断队列中元素是否以全部提前
189 {
190 Q.data[i] = 0;
191 Q.front = Q.data[0]; // 设队头,每出队一个值,则原来第二个值变成队头
192 return true;
193 }
194
195 Q.data[i] = Q.data[i+1]; // 将队列元素提前
196 }
197 }
198
199 /* 若队列Q非空,则返回队头元素,但不改变队列Q的状态. */
200 int queueFront( Queue &Q )
201 {
202 if ( isEmpty( Q ) == true ) // 检测队列是否为空
203 {
204 return false;
205 }
206
207 return Q.front; // 返回队头元素
208
209 }
210
211 /* 显示队列中的元素 */
212 bool queueDisplay( Queue &Q )
213 {
214 if ( isEmpty( Q ) == true ) // 检测队列是否为空
215 {
216 return false;
217 }
218
219 int i;
220
221 for ( i = 0; i < maxSize; i++ )
222 {
223 if ( Q.data[i] == 0 ) // 判断队列中元素是否以全部显示
224 {
225 return true;
226 }
227
228 cout << "第" << i + 1 << "个: " << Q.data[i] << endl;
229 }
230
231 }
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