定义: 限定所有的插入操作在表的一端进行,而删除操作在表的另一端进行的操作受限制线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。
特征: 先进先出(First In First Out,FIFO)。
顺序队列: 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,它指向下一个队列元素的存储位置。
每次在队尾插入一个元素,rear增1,每次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,称为空队列。当rear增加到指向分配的连续空间之外时,队列无法在插入新元素,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的存储单元。
顺序队列中的溢出现象:
(1)下溢:当队列为空时,做出队运算产生的溢出现象。
(2)真下溢:当队列满时,做进栈运算产生空间溢出的现象。
(3)假上溢: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。
循环队列: 无论插入或删除,rear指针增1或front指针增1超出所分配的队列空间,就让它指向这片连续空间的起始位置。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。
在循环队列中,队列判空的条件时front=rear,而队列判满的条件时=front=(rear+1)%MaxSize.
队列运算:
初始化队列:InitQueue(q)
InitQueue()
{
front=0;
rear=0;
}
判断循环队列是否为空
int EmptyQueue()
{
if(rear==front)
return 1;
else
return 0;
}
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
void In_Seque(ElemType x)
{
if((rear+1)%MAXSIZE==front)
cout<<"full"<<endl;
else
{
rear=(rear+1)%MAXSIZE;
elem[rear]=x;
cout<<"ok"<<endl;
}
}
出队操作:Out_Queue(q,x),初始条件:队q存在且非空,操作结果:删除对首元素,并返回其值,队发生变化
Elemtype OutQueue()
{
if(front==rear)
{
cout<<"empty"<<endl;
return -1;
}
else
{
front=(front+1)%MAXSIZE;
return (elem[front]);
}
}
读队头元素:Front_Queue(q,x),初始条件:队q存在且非空,操作结果:读取队头元素,并返回其值,队不变
ElemType Front_Queue()
{
ElemType x;
if(front==rear)
cout<<"empty"<<endl;
else
x=elem[(front+1)%MAXSIZE];
return (x);
}