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C++中队列的建立与操作详细解析

c++ 搞代码 4年前 (2022-01-06) 15次浏览 已收录 0个评论

队列结构是从数据运算来分类的,也就是说队列结构具有特殊的运算规则。而从数据的逻辑结构来看,队列结构其实就是一种线性结构。如果从数据的存储结构来进一步划分,队列结构可以分成两类

什么是队列结构

队列结构是从数据运算来分类的,也就是说队列结构具有特殊的运算规则。而从数据的逻辑结构来看,队列结构其实就是一种线性结构。如果从数据的存储结构来进一步划分,队列结构可以分成两类。

顺序队列结构:即使用一组地址连续的内存单元依次保存队列中的数据。在程序中,可以定义一个指定大小的结构数组来作为队列。

链式队列结构:即使用链表形式保存队列中各元素的值。

在队列结构中允许对两端进行操作,但是两端的操作不同。在表的一端只能进行删除操作,称为队头;在表的另一端只能进行插入操作,称为队尾。如果队列中没有数据元素,则称之为空队列。从数据的运算角度分析,队列是按照“先进先出”的原则处理结点的。

可以将队列结构理解成是:超市排队结账的人群,排在队首的人先结账,然后不断会有人排在队尾等待结账,这就是一个先来先服务的队列的现实中的例子。

一般队列结构的基本操作只有两个:

入队列:将一个元素添加到队尾(相当于到队列最后排队等待)

出队列:将对头的元素取出,同时删除该元素,使后一个元素成为队头。

初次之外,还有初始化队列、获取队列长度的简单运算。下面,我们就是用C++建立顺序队列结构,并完成顺序队列结构的基本运算。
准备数据

准备数据就是定义在队列操作中需要用到的变量及数据结构等。

代码如下:
struct DATA{
 string name;
 int age;
};
struct SQ来源gaodai$ma#com搞$代*码网Type
{
 DATA data[QUEUELEN];   //队列数组
 int head;      //队头
 int tail;      //队尾
};

这里,定义了队列结构的最大长度QUEUELEN ,队列结构数据元素的类型DATA以及队列结构的数据结构SQType。在数据结构SQType中,data为数据元素,head为队首的序号,tail为队尾的序号。当head=0时表示队列为空,当tail=QUEUELEN时表示队列满。

初始化队列数据

顺序队列的初始化操作步骤如下:

(1)按符号常量QUEUELEN指定的大小申请一段内存空间,用来保存队列中的数据。

(2)设置head=0和tail=0,表示一个空栈。

示例代码如下:

代码如下:
SQType *SQTypeInit()
{
 SQType * q;
 if(q=new SQType)    //申请队列的内存空间
 {
  q->head=0;     //设置队首 
  q->tail=0;     //设置队尾
  return q;
 }
 else
 {
  return NULL;    //返回空
 }
}

首先使用new申请内存,申请成功以后设置队头和队尾,然后返回申请内存的首地址,如果申请失败则返回NULL。

判断空队列

判断空队列是判断一个队列结构是否为空。如果是空队列,则表示该队列结构中国没有数据。此时可以进入如队列操作,不可以进行出队列操作。

示例代码如下:

代码如下:
int SQTypeIsEmpty(SQType *q)
{
 return(q->head==q->tail);
}

输入参数q为一个指向操作的队列的指针。程序中,根据队列head是否等于tail判断队列是否为空。

判断满队列

判断满队列就是判断一个队列结构是否为满。如果是满队列,则表示该队列中没有多余的空间来保存额外数据。测试不可以进行入队列操作,可以进行出队列操作。

示例代码如下:

代码如下:
int SQTypeIsFull(SQType *q)
{
 return(q->tail==QUEUELEN)
}

输入参数q为一个指向操作的队列的指针。程序中,根据队列tail是否等于队列的最大值QUEUELEN判断队列是否是满的。

清空队列

清空队列就是清楚一个队列中的所有的数据。示例代码如下:

代码如下:
void SQTypeClear(SQType *q)
{
 q->head=0;
 q->tail=0;
}

将队列顶指针head和尾指针tail设置为0,表示执行清空操作。

释放空间

释放空间是释放队列结构所占用的内存单元。由前面可知,在初始化队列结构时,使用了new关键字分配内存单元。虽然可以使用清空队列操作,但是清空队列操作并没有释放内存空间,这就需要使用delete关键字释放所占的内存单元。

示例代码如下:

代码如下:
void SQTypeFree(SQType *q)
{
 if(q!=NULL) delete q;
}

以上就是C++中队列的建立与操作详细解析的详细内容,更多请关注gaodaima搞代码网其它相关文章!


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