队列入门简介

线性结构的两种常见应用之二队列
定义:种可以实现“先进先出”的存储结构
分类:链式队列(链表实现)、静态队列(数组实现)

 

队列（常用数据结构之一）

队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。

简介

队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。

队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出（FIFO—first in first out）线性表。

顺序队列

建立顺序队列结构必须为其静态分配或动态申请一片连续的存储空间，并设置两个指针进行管理。一个是队头指针front，它指向队头元素；另一个是队尾指针rear，它指向下一个入队元素的存储位置，如图所示

每次在队尾插入一个元素是，rear增1；每次在队头删除一个元素时，front增1。随着插入和删除操作的进行，队列元素的个数不断变化，队列所占的存储空间也在为队列结构所分配的连续空间中移动。当front=rear时，队列中没有任何元素，称为空队列。当rear增加到指向分配的连续空间之外时，队列无法再插入新元素，但这时往往还有大量可用空间未被占用，这些空间是已经出队的队列元素曾经占用过得存储单元。

顺序队列中的溢出现象：

（1） "下溢"现象：当队列为空时，做出队运算产生的溢出现象。“下溢”是正常现象，常用作程序控制转移的条件。

（2）"真上溢"现象：当队列满时，做进栈运算产生空间溢出的现象。“真上溢”是一种出错状态，应设法避免。

（3）"假上溢"现象：由于入队和出队操作中，头尾指针只增加不减小，致使被删元素的空间永远无法重新利用。当队列中实际的元素个数远远小于向量空间的规模时，也可能由于尾指针已超越向量空间的上界而不能做入队操作。该现象称为"假上溢"现象。

循环队列

在实际使用队列时，为了使队列空间能重复使用，往往对队列的使用方法稍加改进：无论插入或删除，一旦rear指针增1或front指针增1 时超出了所分配的队列空间，就让它指向这片连续空间的起始位置。自己真从MaxSize-1增1变到0，可用取余运算rear%MaxSize和front%MaxSize来实现。这实际上是把队列空间想象成一个环形空间，环形空间中的存储单元循环使用，用这种方法管理的队列也就称为循环队列。除了一些简单应用之外，真正实用的队列是循环队列。 [2] 

在循环队列中，当队列为空时，有front=rear，而当所有队列空间全占满时，也有front=rear。为了区别这两种情况，规定循环队列最多只能有MaxSize-1个队列元素，当循环队列中只剩下一个空存储单元时，队列就已经满了。因此，队列判空的条件时front=rear，而队列判满的条件时front=（rear+1）%MaxSize。队空和队满的情况如图：

队列的数组实现

队列可以用数组Q[1…m]来存储，数组的上界m即是队列所容许的最大容量。在队列的运算中需设两个指针：head，队头指针，指向实际队头元素；tail，队尾指针，指向实际队尾元素的下一个位置。一般情况下，两个指针的初值设为0，这时队列为空，没有元素。数组定义Q[1…10]。Q(i) i=3,4,5,6,7,8。头指针head=2，尾指针tail=8。队列中拥有的元素个数为:L=tail-head。现要让排头的元素出队，则需将头指针加1。即head=head+1这时头指针向上移动一个位置，指向Q(3)，表示Q(3)已出队。如果想让一个新元素入队，则需尾指针向上移动一个位置。即tail=tail+1这时Q(9)入队。当队尾已经处理在最上面时，即tail=10，如果还要执行入队操作，则要发生"上溢"，但实际上队列中还有三个空位置，所以这种溢出称为"假溢出"。

克服假溢出的方法有两种。一种是将队列中的所有元素均向低地址区移动，显然这种方法是很浪费时间的；另一种方法是将数组存储区看成是一个首尾相接的环形区域。当存放到n地址后，下一个地址就"翻转"为1。在结构上采用这种技巧来存储的队列称为循环队列。

队列和栈一样只允许在断点处插入和删除元素。

循环队的入队算法如下：

1、tail=tail+1；

2、若tail=n+1，则tail=1；

3、若head=tail，即尾指针与头指针重合了，表示元素已装满队列，则作上溢出错处理；

4、否则，Q(tail)=X，结束（X为新入出元素）。

队列和栈一样，有着非常广泛的应用。

注意：（1）有时候队列中还会设置表头结点，就是在队头的前面还有一个结点，这个结点的数据域为空，但是指针域指向队头元素。

（2）另外，上面的计算还可以利用下面给出的公式cq.rear=(cq.front+1)/max;

当有表头结点时，公式变为cq.rear=(cq.front+1)/（max+1）。

队列的链表实现

在队列的形成过程中，可以利用线性链表的原理，来生成一个队列。

基于链表的队列，要动态创建和删除节点，效率较低，但是可以动态增长。

队列采用的FIFO(first in first out)，新元素（等待进入队列的元素）总是被插入到链表的尾部，而读取的时候总是从链表的头部开始读取。每次读取一个元素，释放一个元素。所谓的动态创建，动态释放。因而也不存在溢出等问题。由于链表由结构体间接而成，遍历也方便。

队列的基本运算

（1）初始化队列：Init_Queue(q) ，初始条件：队q 不存在。操作结果：构造了一个空队；

（2）入队操作： In_Queue(q,x),初始条件： 队q 存在。操作结果： 对已存在的队列q，插入一个元素x 到队尾，队发生变化；

（3）出队操作： Out_Queue(q,x)，初始条件: 队q 存在且非空，操作结果： 删除队首元素，并返回其值，队发生变化；

（4）读队头元素：Front_Queue(q,x)，初始条件: 队q 存在且非空，操作结果： 读队头元素，并返回其值，队不变；

（5）判队空操作：Empty_Queue(q)，初始条件： 队q 存在，操作结果： 若q 为空队则返回为1，否则返回为0。 [3] 

操作

类型

作用

返回值

例子

length(s)

函数

求字符串s的长度

整型

s:='123456789';

l:=length(s);{l的值为9}

copy（s,w,k)

函数

复制s中从w开始的k位

字符串

s:='123456789';

s1:=copy(s,3,5);{s1的值是'34567'}

val(s,k,code)

过程

将字符串s转为数值，存在k中；code是错误代码


　　

var s:string;k,code:integer;

begin

s:='1234';

val(s,k,code);

write(k);{k=1234}

str(i,s)

过程

将数值i转为字符串s


　　

i:=1234;

str(i,s);

write(s);{s='1234'}

Delete(s,w,k)

过程

在s中删除从第w位开始的k个字符


　　

s := 'Honest Abe Lincoln';

Delete(s,8,4);

Writeln(s); { 'Honest Lincoln' }

Insert(s1, S, w)

过程

将s1插到s中第w位


　　

S := 'Honest Lincoln';

Insert('Abe ', S, 8); { 'Honest Abe Lincoln' }

Pos(c, S)

函数

求字符c在s中的位置

整型

S := ' 123.5';

i :=Pos(' ', S);{i的值为1}

+

运算符

将两个字符串连接起来


　　

s1:='1234';

s2:='5678';

s:=s1+s2;{'12345678'}

在STL中，对队列的使用很是较完美

下面给出循环队列的运算算法:

(1)将循环队列置为空

//将队列初始化
SeQueue::SeQueue(){ front=0;rear=0;cout<<"init!"<<endl;
}

(2)判断循环队列是否为空

int SeQueue::Empty(){ if(rear==front){return(1);}else{ return(0);}
}

(3)在循环队列中插入新的元素x 

void SeQueue::AddQ(ElemType x){ if((rear+1) % MAXSIZE==front) {cout<<" QUEUE IS FULL! "<<endl;}else{ rear=(rear+1) % MAXSIZE;elem[rear]=x;cout<<" OK!";}
}

(4)删除队列中队首元素

ElemType SeQueue::DelQ(){ if(front==rear){ cout<<" QUEUE IS EMPTY! "<<endl; return -1;}else{ front=(front+1) % MAXSIZE;return(elem[front]);}
}

(5)取队列中的队首元素 

ElemType SeQueue::Front(){ ElemType x;if(front== rear){cout<<"QUEUE IS EMPTY "<<endl;}else{ x= elem[(front+1)%MAXSIZE];return (x);}
}

 

 

 

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/576326.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

java利用htmlparser得到网页html内容

java利用htmlparser得到网页html内容

java利用htmlparser得到网页html内容&#xff0c;利用org.htmlparser.Parser包我们可以很轻松取到任何页面的源代码&#xff0c;方法如下&#xff1a; /*** 返回网页内容* * param path* return*/public static String getItemDesc() {String htmlStr "";try {URL u…
阅读更多...
ucOS看门狗

ucOS看门狗

在实时多任务系统中&#xff0c;定时器的喂狗不能在像硬件编程那样在循环中喂狗。 ucos系统中&#xff0c;多个任务就像把程序划分成了多个main&#xff08;&#xff09;。喂狗也不像无系统程序那么简单。在参考了网上高手的帖子后&#xff0c;总结了以下几种方式: 方法1:在最低…
阅读更多...
静态队列

静态队列

静态队列- --用数组实现 静态队列通常都必须是循环队列 循环队列的讲解: 1.静态队列为什么必须是循环队列&#xff1f; 数组表示的问题　 对于队列最好的方法是使用链表实现&#xff0c;因为对于数组来说&#xff0c;队列可能会出现下面这种情况&#xff1a; 如图所示&#…
阅读更多...
多态的概念，特点与使用

多态的概念，特点与使用

多态&#xff1a;可以理解为事物存在的多种体现形态 如&#xff1a;人&#xff1a;男人&#xff0c;女人 动物&#xff1a;猫&#xff0c;狗&#xff0c;鸟 猫这个动物应该是猫类型的&#xff1a;猫 cat new 猫(); 同时猫也是动物的一种&#xff1a;动物 y new 猫(); 动物是…
阅读更多...
链表队列入门介绍

链表队列入门介绍

1&#xff0c;快速开始&#xff1a; 队列是一种和栈相反的&#xff0c;遵循先进先出原则的线性表。此文章使用链表来实现队列。 如上图所示&#xff0c;就像一个自来水管&#xff0c;先进入水管的水先从水龙头出来&#xff0c;即Front位置的元素最先出队列&#xff0c;因为它们…
阅读更多...
去掉viewstate保持在页面中的一大串字符的方法

去掉viewstate保持在页面中的一大串字符的方法

去掉<input type"hidden" name"__VIEWSTATE" id"__VIEWSTATE" value 后面好多~。。。。在顶部中加入 EnableViewState"false" &#xff0c;就可以去掉了&#xff0c;前提是你用不到它 &#xff0c;我加了EnableViewState"fals…
阅读更多...
链表队列初始化

链表队列初始化

队列初始化 初始化主要是对为队列中的两个重要节点分配空间&#xff0c;这里我们需要注意的是初始化时头指针和尾指针指向同一个节点。 代码如下&#xff1a; status initQueue(LinkQueue* que) { //初始化队列que->headque->rear(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(…
阅读更多...
链表队列入队算法

链表队列入队算法

循环队列入队伪算法讲解 两步完成: 1.将值存入r所代表的位置 2.错误的写法rr1; 正确的写法是:r(r1)%数组的长度 入队操作 一定要搞清指针的概念。 首先rear和head指向同一个元素。然后&#xff0c;我们使rear的next指向新元素&#xff0c;这样rear指向的元素&#xff08;即1&am…
阅读更多...
Android 内存优化测试（转）

Android 内存优化测试（转）

今天做了个内存优化的小测试&#xff0c;包括两点 1&#xff0c; 比较Drawable与Bitmap占用内存大小 2&#xff0c; 比较BitmapFactory类的decodeResource方法与decodeStream方法的效率 好吧&#xff0c;先来看第1个测试&#xff01; 以下这个是测试加载1000个Drawable对象的…
阅读更多...
链表队列出队算法

链表队列出队算法

出队操作 我们来思考这个过程&#xff0c;在下图队列中&#xff0c;我们出队的第一个元素是元素A&#xff0c;不是1。&#xff08;因为1不是插入进来了的&#xff0c;而是我们初始化时就有的&#xff09;。我们首先让*t等于head的next&#xff0c;即元素A。然后修改head的next指…
阅读更多...
英语字根

英语字根

上初中的时候我的英语一直是年纪排行前三名的&#xff0c;结果上了高中后&#xff0c;分了理科和文科。进了理科班后&#xff0c;我主攻了数学&#xff0c;英语学习渐渐力不从心。一直坚持每天背诵20个英语单词&#xff0c;死记硬背的我总是坚持不下来了。。。到了大学学了计算…
阅读更多...
链表队列回收队列

链表队列回收队列

回收队列 回收可以快速取消队列&#xff0c;方法是让头尾碰面即可。 status destoryQueue(LinkQueue* que) { //回收队列if(que->head){que->rear que->head->next;free(que->head);que->headque->rear;}return OK; } 遍历队列和测试方法 提供一个简…
阅读更多...
String path = request.getContextPath(....拼装当前网页的相对路径

String path = request.getContextPath(....拼装当前网页的相对路径

原文地址 <%String path request.getContextPath();String basePath request.getScheme()"://"request.getServerName()":"request.getServerPort()path"/";%> 这个语句是用来拼装当前网页的相对路径的。<base href"..."&g…
阅读更多...
数据库优化 - MYSQL优化

数据库优化 - MYSQL优化

判断问题SQL 判断SQL是否有问题时可以通过两个表象进行判断&#xff1a; 系统级别表象 CPU消耗严重 IO等待严重 页面响应时间过长 应用的日志出现超时等错误 可以使用sar命令&#xff0c;top命令查看当前系统状态。 也可以通过Prometheus、Grafana等监控工具观察系统状态。&a…
阅读更多...
ofbiz 定义

ofbiz 定义

OFBiz概述 OFBiz 是开放的电子商务平台&#xff0c;是一个非常著名的开源项目&#xff0c;提供了创建基于最新J2EE/XML规范和技术标准&#xff0c;构建大中型企业级、跨平台、跨数据库、跨应用服务 器的多层、分布式电子商务类WEB应用系统的框架。 OFBiz最主要的特点是OFBiz提供…
阅读更多...
队列入队和出队程序演示

队列入队和出队程序演示

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <malloc.h>typedef struct Queue {int * pBase;int front;int rear;} QUEUE;void init(QUEUE *); bool en_queue(QUEUE *pQ, int val); //入队 void traverse_queue(QUEUE * pQ); bool full_queue(QUEUE…
阅读更多...
图的遍历DFS与BFS(邻接表)

图的遍历DFS与BFS(邻接表)

#include "stdafx.h" #include <iostream> #include <fstream> #include <queue> #include <Windows.h>using namespace std;#define INFINITY INT_MAX #define MAX_VERTEX_NUM 20 //顶点最多个数 #define LENGTH 5 //顶点字符长…
阅读更多...
递归求n的阶层算法实现

递归求n的阶层算法实现

专题:递归 定义:一个函数自己直接或间接调用自己 递归满足三个条件 1、递归必须得有-一个明确的中止条件 2、该函数所处理的数据规模必须在递减 3、这个转化必须是可解的 #include <stdio.h> #include <string.h> #include <malloc.h> #include <stdlib…
阅读更多...
IOS各种文件描述

IOS各种文件描述

http://wg2009perfect.blog.163.com/blog/static/12799766320120513954711/转载于:https://www.cnblogs.com/qiqibo/archive/2012/08/15/2639508.html
阅读更多...
递归求1到100的和算法演示

递归求1到100的和算法演示

循环和递归 递归:易于理解、速度慢、存储空间大 循环&#xff1a;不易理解、速度快、存储空间小 #include <stdio.h> #include <string.h> #include <malloc.h> #include <stdlib.h>long sum_sum(int n) {if (1 n) {return 1;}else {int sum n sum…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023