Queue是一个抽象的数据结构,有点类似于Stacks.与堆栈不同,队列的两端都是开放的.一端始终用于插入数据(入队),另一端用于删除数据(出队).队列遵循先进先出方法,即首先访问先存储的数据项.
队列的真实示例可以是单车道单向道路,车辆首先进入,首先退出.更多真实世界的例子可以看作是售票窗口和公共汽车站的队列.
正如我们现在了解的那样,在队列中,我们出于不同的原因访问两端.下面给出的下图试图将队列表示解释为数据结构 :
在堆栈中,也可以使用数组,链接列表,指针和结构来实现队列.为简单起见,我们将使用一维数组实现队列.
队列操作可能涉及初始化或定义队列,利用它,然后从内存中完全擦除它.在这里,我们将尝试理解与队列相关的基本操作 :
enqueue() 去;将一个项目添加(存储)到队列中.
dequeue() : 从队列中删除(访问)一个项目.
为了使上述队列操作高效,还需要更多的功能.这些是 :
peek() : 获取队列前面的元素而不删除它.
isfull() : 检查队列是否已满.
isempty() : 检查队列是否为空.
在队列中,我们总是出列(或访问)数据,由前面指出指针并在队列中排队(或存储)数据时,我们采用后方指针的帮助.
让我们首先了解队列的支持函数 :
此功能有助于查看队列前面的数据. peek()函数的算法如下 :
算法
begin procedure peek return queue[front] end procedure
用C编程语言实现peek()函数 :
示例
int peek() { return queue[front]; }
由于我们使用单维数组来实现队列,我们只是检查后指针是否达到MAXSIZE以确定队列已满.如果我们将队列保存在循环链表中,算法将有所不同. isfull()函数的算法 :
算法
begin procedure isfull if rear equals to MAXSIZE return true else return false endif end procedure
用C编程语言实现isfull()函数 :
示例
bool isfull() { if(rear == MAXSIZE - 1) return true; else return false; }
isempty()函数的算法 :
算法
begin procedure isempty if front is less than MIN OR front is greater than rear return true else return false endif end procedure
如果前的值小于MIN或0,则表示队列尚未初始化,因此为空.
这是C编程代码 :
示例
bool isempty() { if(front < 0 || front > rear) return true; else return false; }
队列维护两个数据指针,前面和后方.因此,它的操作比堆栈的操作相对难以实现.
应采取以下步骤将数据入队(插入)到队列中并减去;
第1步 : 检查队列是否已满.
第2步 : 如果队列已满,则产生溢出错误并退出.
步骤3 : 如果队列未满,请增加后方指针以指向下一个空白区域.
步骤4 : 将数据元素添加到后方指向的队列位置.
步骤5 : 返回成功.
有时,我们还会检查队列是否已初始化,以处理任何无法预料的情况.
procedure enqueue(data) if queue is full return overflow endif rear ← rear + 1 queue[rear] ← data return true end procedure
用C编程语言实现enqueue() :
示例
int enqueue(int data) if(isfull()) return 0; rear = rear + 1; queue[rear] = data; return 1; end procedure
从队列中访问数据是两个任务的过程 - 访问前指向的数据,并在访问后删除数据.采取以下步骤执行出队操作去;
步骤1 : 检查队列是否为空.
第2步 : 如果队列为空,则产生下溢错误并退出.
步骤3 : 如果队列不为空,请访问前指向的数据.
步骤4 ;增加前指针指向下一个可用数据元素.
步骤5 : 返回成功.
procedure dequeue if queue is empty return underflow end if data = queue[front] front ← front + 1 return true end procedure
用C编程语言实现dequeue() :
示例
int dequeue() { if(isempty()) return 0; int data = queue[front]; front = front + 1; return data; }
对于C编程语言的完整Queue程序.