对头出,队尾入。
基本操作
InitQueue(*Q)
QueueEmpty(Q)
EnQueue(*Q,x)
DeQueue(*Q,*x)
GetHead(Q, *x)
顺序实现
#define MaxSize 50
typedef struct
{
ElemType data[MaxSize];
int front, rear;
}* SqQueue;
初始时Q->front=Q->rear=0
空队时Q->front==Q->rear
其余时候front指向队头,rear指向队尾的后一个位置
但会出现,数组前面由于出队空了很多位置,但rear==MaxSize无法继续入队的假溢出现象。
循环队列
初始时:Q->front=Q->rear=0
队首出队时加一:Q->front=(Q->front+1)%MaxSize
队尾入队时加一:Q->rear=(Q->rear+1)%MaxSize
队列长度:(Q->rear+MaxSize-Q->front)%MaxSize
由于队空和队满时都有Q->front==Q->rear无法判断
解决办法
1.入队时少用一个队列单元
队满:(Q->rear+1)%MaxSize==Q->front
队空:Q->front==Q->rear
2.增设表示元素个数的数据成员
3.增设tag,代表上次操作,若tag为0,由于出队导致front==rear则队空,为1,则是由入队导致的,则队满
初始化
void InitQueue(SqQueue Q)
{
Q->rear=Q->front=0;
}
判空
bool isEmpty(SqQueue Q)
{
if(Q->rear==Q->front) return true;
else return false;
}
入队
bool EnQueue(SqQueue Q, ElemType x)
{
if((Q->rear+1)%MaxSize==Q->front) return false;
Q->data[Q->rear]=x;
Q->rear=(Q->rear+1)%MaxSize;
return true;
}
出队
bool DeQueue(SqQueue Q, ElemType* x)
{
if(Q->rear==Q->front) return false;
*x=Q->data[Q->front];
Q->front=(Q->front+1)%MaxSize;
return true;
}
链式存储结构
同时带有队头指针和队尾指针的单链表
typedef struct
{
ElemType data;
struct LinkNode *next;
}LinkNode;
typedef struct
{
LinkNode *front, *rear;
}LinkQueue;
为使其空队时插入删除操作统一,一般将其设计成带头节点的单链表
带头节点单链表实现的队列.PNG
初始化
void InitQueue(LinkQueue* Q)
{
Q->front=Q->rear=(LinkNode*)malloc(size of(LinkNode));
Q->front->next=NULL;
}
判空
bool IsEmpty(LinkQueue* Q)
{
if(Q->front==Q->rear) return true;
return false;
}
入队
void EnQueue(LinkQueue* Q, ElemType x)
{
LinkNode* s=(LinkNode*)malloc(size of(LinkNode));
s->data=x;
s->next=NULL;
Q->rear->next=s;
Q->rear=s;
}
出队
bool DeQueue(LinkQueue* Q, ElemType* x)
{
if(Q->front==Q->rear) return false;
LinkNode* first=Q->front->next;
*x=first->data;
Q->front=first->next;
if(Q->rear==first) //原队列只有一个节点,删除后变空
Q->rear=Q->next;
free(first);
return true;
}
双端队列
两端都可以进行入队和出队操作
输出受限的双端队列:出队在某一段进行
输入受限的双端队列
队列应用
二叉树层次遍历
使用队列来保存下一步的处理顺序
1.根节点入队
2.若队列为空则遍历完毕,否则重复3
3.队首出队,并访问之,将其左孩子和右孩子依次入队,返回2
计算机系统中的应用
1.解决主机与外部设备之间速度不匹配的问题(打印数据缓冲区)
2.解决由多用户引起的资源竞争问题(CPU的分配)
特殊矩阵的压缩存储
将矩阵更有效地存储在内存中,并能方便地提取矩阵中的元素
压缩矩阵:为多个值相同的元素只分配一个存储空间,对零元素不分配存储空间。
特殊矩阵:具有许多相同矩阵元素或零元素,且分布有一定规律性。(对称矩阵,上下三角矩阵,对角矩阵)
找出特殊矩阵中值相同的矩阵元素的分布规律,把那些呈现规律性分布的,值相同的多个矩阵元素压缩存储到一个存储空间中。
关键在于找A和B的下标转换
1.对称矩阵
A[1...n][1...n]->B[n(n+1)/2]
2.三角矩阵
A[1...n][1...n]->B[n(n+1)/2+1]
那个1是用来存三角区域的常数的
3.对角矩阵
4.稀疏矩阵
将非零元素及其相应的行和列构成一个三元组(行标,列标,值),失去了随机存取特性。
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