顺序队列,即采用顺序表模拟实现的队列结构。 队列具有以下两个特点: 数据从队列的一端进,另一端出; 数据的入队和出队遵循"先进先出"的原则; 由于顺序队列的底层使用的是数组,因此需预先申请一块足够大的内存空间初始化顺序队列。除此之外,为了满足顺序队列中数据从队尾进,队头出且先进先出的要求,我们还需要定义两个指针(top 和 rear)分别用于指向顺序队列中的队头元素和队尾元素
由于顺序队列初始状态没有存储任何元素,因此 top 指针和 rear 指针重合,且由于顺序队列底层实现靠的是数组,因此 top 和 rear 实际上是两个变量,它的值分别是队头元素和队尾元素所在数组位置的下标。
当有数据元素进队列时,对应的实现操作是将其存储在指针 rear 指向的数组位置,然后 rear+1;当需要队头元素出队时,仅需做 top+1 操作。
#include <stdio.h> int enQueue(int *a,int rear,int data){ a[rear]=data; rear++; return rear; } void deQueue(int *a,int front,int rear){ //如果 front==rear,表示队列为空 while (front!=rear) { printf("出队元素:%d\n",a[front]); front++; } } int main() { int a[100]; int front,rear; //设置队头指针和队尾指针,当队列中没有元素时,队头和队尾指向同一块地址 front=rear=0; //入队 rear=enQueue(a, rear, 1); rear=enQueue(a, rear, 2); rear=enQueue(a, rear, 3); rear=enQueue(a, rear, 4); //出队 deQueue(a, front, rear); return 0; }
顺序队列整体后移造成的影响是:
顺序队列之前的数组存储空间将无法再被使用,造成了空间浪费;
如果顺序表申请的空间不足够大,则直接造成程序中数组 a 溢出,产生溢出错误;
为了解决以上两个问题,可以使用巧妙的方法将顺序表打造成一个环状表
#include <stdio.h> #define max 5//表示顺序表申请的空间大小 int enQueue(int *a,int front,int rear,int data){ //添加判断语句,如果rear超过max,则直接将其从a[0]重新开始存储,如果rear+1和front重合,则表示数组已满 if ((rear+1)%max==front) { printf("空间已满"); return rear; } a[rear%max]=data; rear++; return rear; } int deQueue(int *a,int front,int rear){ //如果front==rear,表示队列为空 if(front==rear%max) { printf("队列为空"); return front; } printf("%d ",a[front]); //front不再直接 +1,而是+1后同max进行比较,如果=max,则直接跳转到 a[0] front=(front+1)%max; return front; } int main() { int a[max]; int front,rear; //设置队头指针和队尾指针,当队列中没有元素时,队头和队尾指向同一块地址 front=rear=0; //入队 rear=enQueue(a,front,rear, 1); rear=enQueue(a,front,rear, 2); rear=enQueue(a,front,rear, 3); rear=enQueue(a,front,rear, 4); //出队 front=deQueue(a, front, rear); //再入队 rear=enQueue(a,front,rear, 5); //再出队 front=deQueue(a, front, rear); //再入队 rear=enQueue(a,front,rear, 6); //再出队 front=deQueue(a, front, rear); front=deQueue(a, front, rear); front=deQueue(a, front, rear); front=deQueue(a, front, rear); return 0; }
使用此方法需要注意的是,顺序队列在判断数组是否已满时,出现下面情况:
当队列为空时,队列的头指针等于队列的尾指针;
当数组满员时,队列的头指针等于队列的尾指针;