简介:
在队列这种数据结构中,最先插入在元素将是最先被删除;反之最后插入的元素将最后被删除,因此队列又称为“先进先出”(FIFO—first in first out)
的线性表。
队列空的条件:front=rear
队列满的条件: rear = MAXSIZE
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,指向实际队头元素的前一个位置;tail,队尾指针,指向实际队尾元素所在的位置。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。图1 ( a)画出了一个由6个元素构成的队列,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。见图1 (b)。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端点(前端或者后端)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
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。
队列的基本运算
(1)初始化队列 Qini (Q)
(2)入队 QADD(Q,X)
(3)出队 QDel(Q,X)
(4)判断队列是否为空 qempty(Q)
(5)判断队列是否为满qfull(Q)
C++中的应用:
queue类是为程序员提供了一个队列的功能的容器适配器,具体而言,一个FIFO(先入先出)的数据结构
在头文件<queue>
中定义(在程序开头输入#include <queue>
,切记不可写为#include <queue.h>
。
原型
template< class T, class Container =std::deque<T> > class queue;
成员函数
q.empty()
判断队列q是否为空,当队列q空时,返回true;否则为false(值为0(false)/1(true))。
q.size()
访问队列q中的元素个数。不可写成sizeof(q)或size(q)
q.push()
会将一个元素a置入队列q中
q.front()
返回队列q内的第一个元素(也就是第一个被置入的元素)。(不可写成front(q))
q.back()
会返回队列q中最后一个元素(也就是最后被插入的元素)。(不可写成back(q))
q.pop()
会从队列q中移除第一个元素。(不可写成pop(q))
注意:pop()虽然会移除下一个元素,但是并不返回它。
front()和back()返回下一个元素但并不移除该元素。
在stack库中的函数与queue很类似,但是stack中要返回元素时,只能返回最后一个元素,且函数名不一样(stack中为s.top()),需要区分。