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【数据结构】队列定义及其常用的基本操作（C/C++）

2023-01-13 179
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简介： 队列定义及其常用的基本操作（C/C++）

●图示（以顺序队列为例）

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●队列类型定义

●顺序队列

1.顺序队列存储结构的定义

typedef struct {
  qelemtype* base;
  int front;  //头指针
  int rear;   //尾指针
}SqQueue;

实例如下：

typedef struct {
  string name;
}qelemtype;
typedef struct {
  qelemtype* base;
  int front;
  int rear;
}SqQueue;

●链式队列

1.链式队列存储结构的定义

typedef struct Qnode {
  QElemType data;  //数据域
  struct Qnode* next; //指向下一结点的指针域
}Qnode, * QueneP;
typedef struct {
  QueneP front;  //头指针
  QueneP rear;   //尾指针
}LinkQueue;

实例如下：

typedef struct {
  string name;  
}QElemType;
typedef struct Qnode {
  QElemType data;  //数据域
  struct Qnode* next; //指向下一结点的指针域
}Qnode, * QueneP;
typedef struct {
  QueneP front;  //头指针
  QueneP rear;   //尾指针
}LinkQueue;

●常用的基本操作

●顺序队列

1.队列的初始化

void Initqueue(SqQueue& Q)
{
  Q.base = new qelemtype[MAXQSIZE];
  if (!Q.base)
  exit;
  Q.front = Q.rear = 0;
}

2. 求队列的长度

int QueueLength(SqQueue& Q)
{
  return ((Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE);
}

3. 队列入队

int EnQueue(SqQueue& Q, qelemtype e) {
  if ((Q.rear + 1) % MAXQSIZE == Q.front)
  {
  return 0;  //判断队满 
  }
  Q.base[Q.rear] = e; //新元素加入队尾 
  Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXQSIZE;//队尾指针加1
  return 1;
}

4. 队列出队

int DeQueue(SqQueue& Q, qelemtype& e) {
  if (Q.front == Q.rear)
  {
  return 0; //判断队空 
  }
  e = Q.base[Q.front];  //保存队头元素 
  Q.front = (Q.front + 1) % MAXQSIZE;   //队头指针加1 
  return 1;
}

5. 取队头元素

qelemtype GetHead(SqQueue &Q) {
  if (Q.front != Q.rear)
  return Q.base[Q.front];
}

6.清空队列

void clearQueue(SqQueue& Q)
{
  Q.front = 0;
  Q.rear = 0;
}

●链式队列

1.链队列初始化


int InitQueue(LinkQueue& Q) {
  Q.front = Q.rear = new Qnode;
  if (!Q.front)
  {
  exit(0);
  }
  Q.front->next = NULL;
  return 1;
}

2. 链队列入队

int EnQueue(LinkQueue& Q, QElemType e) {
  Qnode* p;
  p = new Qnode;
  if (!p) exit(OVERFLOW);
  p->data = e;
  p->next = NULL;
  Q.rear->next = p;
  Q.rear = p;
  return 1;
}

3. 链队列出队

int DeQueue(LinkQueue& Q, QElemType e) 
{
  Qnode* p;
  if (Q.front == Q.rear)
  {
  return 0;
  }
  p = Q.front->next;
  e = p->data;
  Q.front->next = p->next;
  if (Q.rear == p) Q.rear = Q.front;
  delete p;
  return 1;
}

4.求链队列的队头元素

void GetHead(LinkQueue Q) 
{
  QElemType e;
  e = Q.front->next->data;
  cout << e.name << endl;
}

●简单案例

1.顺序队列（这里实现用顺序队列依次入队5个学生，并查看此时队列人数，在进行出队操作，再查看此时队列人数。若进行其他操作，对代码进行简单修改即可）

#include<iostream>
#include<string>
#define MAXQSIZE 100   
using namespace std;
//数据准备
typedef struct {
  string name;
}qelemtype;
typedef struct {
  qelemtype* base;
  int front;
  int rear;
}SqQueue;
//队列的初始化
void Initqueue(SqQueue& Q)
{
  Q.base = new qelemtype[MAXQSIZE];
  if (!Q.base)
  exit;
  Q.front = Q.rear = 0;
}
//求队列的长度
int QueueLength(SqQueue& Q)
{
  return ((Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE);
}
//队列入队
int EnQueue(SqQueue& Q, qelemtype e) {
  if ((Q.rear + 1) % MAXQSIZE == Q.front)
  {
  return 0;  //判断队满 
  }
  Q.base[Q.rear] = e; //新元素加入队尾 
  Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXQSIZE;//队尾指针加1
  return 1;
}
//队列出队
int DeQueue(SqQueue& Q, qelemtype& e) {
  if (Q.front == Q.rear)
  {
  return 0; //判断队空 
  }
  e = Q.base[Q.front];  //保存队头元素 
  Q.front = (Q.front + 1) % MAXQSIZE;   //队头指针加1 
  return 1;
}
//取队头元素
qelemtype GetHead(SqQueue &Q) {
  if (Q.front != Q.rear)
  return Q.base[Q.front];
}
//清空队列
void clearQueue(SqQueue& Q)
{
  Q.front = 0;
  Q.rear = 0;
}
void showfunc()
{
  cout << "1.队列的初始化" << endl;
  cout << "2.求队列的长度" << endl;
  cout << "3.队列入队" << endl;
  cout << "4.队列出队" << endl;
  cout << "5.取队头元素" << endl;
  cout << "6.清空队列" << endl;
}
void text()
{
  SqQueue Q;
  qelemtype q;
  while (1)
  {
  showfunc();
  cout << "#要执行的操作#" << endl;
  int n;
  cin >> n;
  switch (n) 
  {
  case 1:
    Initqueue(Q);
    cout << "初始化成功" << endl;
    break;
  case 2:
    int len;
    len=QueueLength(Q);
    cout << "此时队列长度为" << len << endl;
    break;
  case 3:
    cout << "请输入要入队的学生人数" << endl;
    int num;
    cin >> num;
    for (int i = 1; i <= num; i++)
    {
    cin >> q.name;
    EnQueue(Q, q);
    }
    cout << "入队成功" << endl;
    break;
  case 4:
    DeQueue(Q, q);
    cout << "出队成功" << endl;
    break;
  }
  system("pause");
  system("cls");
  }
}
int main()
{
  text();
}


2.链式队列 （这里实现用链式队列依次入队5个学生，并查看此时队头；进行二次出队操作后，再查看此时队头；若进行其他操作，对代码进行简单修改即可）

#include<iostream>
#include<string>
#define maxqsize 100
using namespace std;
//数据准备
typedef struct {
  string name;  
}QElemType;
typedef struct Qnode {
  QElemType data;  //数据域
  struct Qnode* next; //指向下一结点的指针域
}Qnode, * QueneP;
typedef struct {
  QueneP front;  //头指针
  QueneP rear;   //尾指针
}LinkQueue;
//链队列初始化s
int InitQueue(LinkQueue& Q) {
  Q.front = Q.rear = new Qnode;
  if (!Q.front)
  {
  exit(0);
  }
  Q.front->next = NULL;
  return 1;
}
//链队列入队
int EnQueue(LinkQueue& Q, QElemType e) {
  Qnode* p;
  p = new Qnode;
  if (!p) exit(OVERFLOW);
  p->data = e;
  p->next = NULL;
  Q.rear->next = p;
  Q.rear = p;
  return 1;
}
//链队列出队
int DeQueue(LinkQueue& Q, QElemType e) 
{
  Qnode* p;
  if (Q.front == Q.rear)
  {
  return 0;
  }
  p = Q.front->next;
  e = p->data;
  Q.front->next = p->next;
  if (Q.rear == p) Q.rear = Q.front;
  delete p;
  return 1;
}
//求链队列的队头元素
void GetHead(LinkQueue Q)
{
  QElemType e;
  e = Q.front->next->data;
  cout << e.name << endl;
}
void text()
{
  LinkQueue Q;
  QElemType d;
  InitQueue(Q);
  cout << "#初始化成功#" << endl;
  cout << "请输入入队人数:" << endl;
  int num;
  cin >> num;
  for (int i = 1; i <= num; i++)
  {
  cin >> d.name;
  EnQueue(Q,d);
  }
  cout << "#入队成功#" << endl;
  cout << "此刻队头元素为:" << endl;
  GetHead(Q);
  DeQueue(Q, d);
  cout << "#出队成功#" << endl;
  cout << "此刻队头元素为:"  << endl;
  GetHead(Q);
  DeQueue(Q, d);
  cout << "#出队成功#" << endl;
  cout << "此刻队头元素为:" << endl;
  GetHead(Q);
}
int main()
{
  text();
}

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文章标签：
C++
存储
关键词：
数据结构队列
C++队列
C++定义
数据结构c++
数据结构定义
清风君
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