DS博客作业02--栈和队列
0.PTA得分截图
1.本周学习总结(0-4分)
1.1 总结栈和队列内容
队列定义:
1、队列(queue)是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表。
2、与栈相反,队列是一种先进先出的线性表.
3、实现一个队列同样需要顺序表或链表作为基础。
队列的链式存储结构
(队列即可用链表实现,也可以用顺序表实现,而栈一般用顺序表实现,队列用链表实现,简称链队列 )
typedef struct QNode{
ElemType data;
struct QNode next;
} QNode,QueuePtr;
typedef struct {
QueuePtr front,rear;//队头、队尾指针
}LinkQueue;
(头结点不是必要的,但为了方便操作还是加上)
空队列时,front和rear都指向头结点。
创建队列
创建队列要完成两个任务:
一是在内存中创建一个头结点;
二是将队列的头指针和尾指针都指向这个生成的头结点,因此此时是空队列。
initQueue(LinkQueue *q)
{
q->front=q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if( !q->front )
exit(0);
q->front->next = NULL;
入队列操作
入队列的操作过程如下:
InsertQueue(LinkQueue *q,ElemType e)
{
QueuePtr p;
p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if( p==NULL)
exit(0);
p->data = e;
p->next = NULL;
q->rear->next = p;
q->rear = p;
}
出队列操作
出队列操作是将队列中的第一个元素移出,对头指针不发生变化,改变头结点的next指针即可。
如果原队列只有一个元素,那么就要处理一下队尾指针。
DeleteQueue(LinkQueue *q, ElemType *e)
{
QueuePtr p;
if( q->front == q->rear)
return;
p = q->front->next;
*e = p->data;
q->front->next = p->next;
if(q->rear == p)
q->rear = q->front;
free(p);
}
销毁队列
由于链队列建立在内存动态区,因此当一个队列不再有用时应当把它及时销毁掉,以免过多的占用内存空间
DestroyQueue(LinkQueue *q)
{
while(q->front){
q->rear = q->front->next;
free(q->front);
q->front = q->rear;
}
}
队列的顺序存储结构
入队列操作其实就是在队尾追加一个元素,不需要任何移动,时间复杂度为O(1).出队列则不同,因为我们已经架设下标为0的位置是队列的队头,因此每次出队列操作所有元素都要向前移动。
循环队列
循环队列的实现只需要灵活的改变front和rear指针即可。
就是让front或rear指针不断+1,即时超出了地位范围,也会自动从头开始。我们可以采取取模运算处理:
(rear+1)%QueueSize
(front+1)%QueueSize\
代码清单
//定义一个循环队列
define MAXSIZE 100
typedef struct
{
ElemType *base; //用于存放内存分配基地址
//也可以用数组存放
int front;
int rearr;
}
//初始化一个队列
initQueue(cycleQueue *q)
{
q->base = (ElemType *)malloc (MAXSIZE *sizeof(ElemType));
if( !q->base)
exit(0);
q->front = q->rear = 0;
}
//入队列操作
InsertQueue(cycleQueue *q,ElemType e)
{
if(q->rear+1)%MAXSIZE == q->front)
return;//队列已满
q->base[q->rear] = e;
q->rear = (q->rear+1)%MAXSIZE;
}
//出队列操作
DeletQueue(cycleQueue *q,ElemType *e)
{
if(q->front == q->rear)
return;//队列为空
*e = q->base[q->front];
q->front = (q->front+1)%MAXSIZE;
}