旭说数据结构之队列
来源:互联网 发布:手机淘宝怎么删掉差评 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 16:28
队列又是一种特殊的线性表。特殊之处在于:
- 想要移除线性表中的元素,必须从首元素开始移除;
- 想要往线性表中插入元素,必须在尾部进行插入
与栈遵循的先入后出原则不同,它遵循的是先入先出的原则。拿到一个队列,我们可以对它进行入队(队尾插入)和出队(队首删除)操作。
假如我想要使用队列,我肯定要先拿到一个队列。如果采用链表结构,利用链表的动态增长特性,我们倒是可以不用考虑队列的容量问题,但是因为要动态创建和删除节点,效率较低。用链表实现队列思想比较容易,这里我们就不用链表来实现了。
下面我们用顺序存储方式来实现队列。使用顺序存储结构,我们就要在创建队列的时候就规定队列的容量,比如我们可以用下面的代码创建一个容量为10的整型队列
Queue<int> *queue = new Queue<int>(10);
拿到queue这个队列对象,我们便可以让数据入队,出队了,
queue->addDataToQueue(1);queue->addDataToQueue(2);queue->addDataToQueue(3); queue->addDataToQueue(4);//此时队列中有1、2、3、4queue->deleteDataFromQueue();queue->deleteDataFromQueue();//此时队列中有3、4
既然我们想如此操作队列,那么便可以如此定义队列这个类了:
template<typename DataType>class Queue{public: Queue(int capacity); ~Queue(); bool addDataToQueue();//入队操作 DataType deleteDataFromQueue();//出队操作private: int _capacity;//容量 int _front;//用来标识队首 int _rear;//用来标识队尾};
按照一般思维,开始的时候_front和_rear都在数组的0位置处,入队列则把_rear加1向后移动一位,出队列则把_front加1,向后移动一位。但是这种方法是有问题的,我在下面画图解释:
所以我们一般采用循环队列的形式,在上图中,当9入队列后,_rear应该变成4,我们把4对4取余得到0,设置_rear=0,这时队满了,_front = _rear又都等于0(如下图),我们发现这与队空时的情形是一样的。
这样就没法区分队满和队空了。所以,一般的方法是当队列中装了(总容量-1)个数据时就认为队列满了,这样就可以用(_rear + 1) % _capacity == _front作为队满的判断条件。
逻辑上的讲完了,下面给出一个简单的代码实现
template<typename DataType>class Queue{public: Queue(int capacity = 10) { _capacity = capacity; _datas = new DataType[capacity]; _front = 0; _rear = 0; } ~Queue() { delete [] _datas; } bool addDataToQueue(DataType data)//入队操作 { //队满返回false if ((_rear+1)%_capacity == _front)return false; _datas[_rear] = data; _rear = (_rear+1)%_capacity; return true; } DataType deleteDataFromQueue()//出队操作private: { if (_rear==_front)exit(-1); DataType temp = _datas[_front]; _front = (_front+1)%_capacity; return temp; } int _capacity; int _front; int _rear; DataType* _datas;};
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