数据结构(C语言版)第3章队列ppt课件.ppt

《数据结构(C语言版)第3章队列ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、栈栈的应用队列队列的应用第三章栈和队列3.4队列3.4.1抽象数据类型队列的定义队列(Queue)也是一种运算受限的线性表。它只允许在表的一端进行插入，而在另一端进行删除。允许删除的一端称为队头(front)，允许插入的一端称为队尾(rear)。例如：排队购物。操作系统中的作业排队。先进入队列的成员总是先离开队列。因此队列亦称作先进先出(FirstInFirstOut)的线性表，简称FIFO表。当队列中没有元素时称为空队列。在空队列中依次加入元素a1,a2,…an之后，a1是队头元素，an是队尾元素。显然退出队列的次序也只能是a1,a2,…an，也

2、就是说队列的修改是依先进先出的原则进行的。下图是队列的示意图：队列的抽象数据定义见书Ｐ59队列的基本运算队列可定义如下五种基本运算：1．初始化队列InitQueue(&Q)将队列Q设置成一个空队列。2．入队列EnQueue(&Q,X)将元素X插入到队尾中，也称“进队”，“插入”。3．出队列DeQueue(&Q,&e)将队列Q的队头元素删除，并用e返回其值，也称“退队”、“删除”。4．取队头元素GetHead(Q,&e)得到队列Q的队头元素之值，并用e返回其值。5．判队空QueueEmpty(Q)判断队列Q是否为空，若为空返回1，否则返回0。3.4.

3、2非循环队列和循环队列队列的顺序存储结构称为顺序队列，顺序队列实际上是运算受限的顺序表，和顺序表一样，顺序队列也是必须用一个向量空间来存放当前队列中的元素。由于队列的队头和队尾的位置是变化的，因而要设两个指针和分别指示队头和队尾元素在队列中的位置，它们的初始值在队列初始化时均应置为０。入队时将新元素插入所指的位置，然后尾指针加１。出队时，删去所指的元素，然后头指针加１并返回被删元素。由此可见，当头尾指针相等时队列为空。在非空队列里，头指针始终指向队头元素，而尾指针始终指向队尾元素的下一位置。队列的顺序存储结构定义：#defineMAXQSIZE10

4、0typedefstruct{ElemTypedata[MAXQSIZE];intfront;intrear;}SqQueue;顺序队列的操作演示０　１　２　３0123FrontrearabcFrontrear(a)队列初始为空　　　　　　（b）A,B,C入队０　１　２　３　　　０　１　２　３bcfrontrearfrontrear（c)a出队(d)b,c出队，队为空队空：Q.front=Q.rear队满：Q.rear=maxsize（假溢出）求队长：Q.rear-Q.front入队：新元素按rear指示位置加入，再将队尾指针加一，即rear=re

5、ar+1出队：将front指示的元素取出，再将队头指针加一，即front=front+1，非循环队列和栈类似，队列中亦有上溢和下溢现象。此外，顺序队列中还存在“假上溢”现象。因为在入队和出队的操作中，头尾指针只增加不减小，致使被删除元素的空间永远无法重新利用。因此，尽管队列中实际的元素个数远远小于向量空间的规模，但也可能由于尾指针巳超出向量空间的上界而不能做入队操作。该现象称为假上溢。为充分利用向量空间，克服上述假上溢现象，可以将向量空间想象为一个首尾相接的圆环，并称这种向量为循环向量，存储在其中的队列称为循环队列（CircularQueue)。在

6、循环队列中进行出队、入队操作时，头尾指针仍要加1，朝前移动。只不过当头尾指针指向向量上界（QueueSize-1）时，其加1操作的结果是指向向量的下界0。显然，因为循环队列元素的空间可以被利用，除非向量空间真的被队列元素全部占用，否则不会上溢。因此，除一些简单的应用外，真正实用的顺序队列是循环队列。打开P64如图3.14所示：由于入队时尾指针向前追赶头指针，出队时头指针向前追赶尾指针，故队空和队满时头尾指针均相等。因此，我们无法通过Q.front=Q.rear来判断队列“空”还是“满”。解决此问题的方法至少有两种：其一是另设一个布尔变量以区别队列的

7、空和满；其二是少用一个元素的空间，约定入队前，测试尾指针在循环意义下加1后是否等于头指针，若相等则认为队满（注意：rear所指的单元始终为空）012345rearfrontJ5J6J7012345rearfrontJ4J9J8J4J5J6012345rearfront初始状态J4,J5,J6出队J7,J8,J9入队队空：front==rear队满：front==rear解决方案：1.另外设一个标志以区别队空、队满2.少用一个元素空间：队空：front==rear队满：(rear+1)%M==front队空：Q.front=Q.rear队满：Q.fr

8、ont=(Q.rear+1)%maxSize入队:Q.rear=(Q.rear+1)%maxSize出队:Q.front=