數據結構（七）——隊列

隊列的定義：

    隊列是隻允許在一端進行插入操作，在另一端進行刪除操作的線性表。允許插入的一端稱爲隊尾，另一端爲隊頭

隊列有兩種存儲方式，先來看隊列的數序存儲結構：

循環隊列定義：頭尾相接的順序存儲結構稱爲循環隊列。那怎麼判斷隊列是空還是滿呢？

方法1：設置一個flag標誌變量，當front==rear且flag==0時隊列爲空，當front==rear且flag=1時隊列爲滿。
方法2：隊列空時，條件是front==rear，隊列滿時，修改其條件保留一個空間元素，我們認爲隊列滿了。

下面主要介紹第二種方法：

若隊列的最大尺寸是QueueSize，那麼隊列滿的條件是（rear+1）%QueueSize == front。隊列的長度計算公式爲（rear-front+QueueSize）%QueueSize。

/*循環隊列的順序存儲結構*/
typedef struct
{
    int data[MAXSIZE];
    int front;  /*頭指針*/
    int rear;   /*尾指針*/
}SqQueue；
/*初始化一個隊列*/
int init(SqQueue *Q)
{
    Q->front = 0;
    Q->rear = 0;
    return success;
}
/*返回Q的元素個數，也就是隊列的當前長度*/
int length(SqQueue Q)
{
    return (Q.rear - Q.front + MAXSIZE) % MAXSIZE;
}
/*入隊操作*/
int EnQueue(SqQueue *Q,int e)
{
    if((Q->rear + 1) % MAXSIZE == Q->front)   //隊列滿
    {
    return error;
    }
    Q->data[Q->rear] = e; //將元素e賦值給隊尾
    Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZE;   //指針後移
    return success;
}
/*出隊*/
int DeQueue(SqQueue *Q,int e)
{
    if(Q->front == Q->rear)    //隊列空的判斷
    {
    return error;
    }
    *e = Q->data[Q->front];
    Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZE;
    return success;
}

隊列的鏈式存儲結構，其實就是線性表的單鏈表，只不過它只能尾進頭出，我們簡稱之爲鏈隊列。如下圖：

<span style="font-size:18px;">//鏈式結點結構
typedef struct QNode
{
    int data;
    struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

//隊列的鏈表結構
typedef struct
{
    QueuePtr front,rear;  //隊頭，隊尾指針
}LinkQueue；

//入隊操作，其實就是尾插入
int EnQueue(LinkQueue *Q,int e)
{
    QueuePtr s = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    if(!s)       //分配失敗
    {
    printf("分配失敗\n");
    }
    s->data = e;
    s->next = NULL;
    Q->next->next = s;
    Q->rear =s;
    return success;
}
/*出隊操作，頭結點的後繼結點出隊*/
int DeQueue(LinkQueue *Q,int *e)
{
    QueuePtr p;
    if(Q->front == Q->rear)
    {
    return error;
    }
    p = Q->front->next;
    *e = p->data;
    Q->front->next = p->next;
    if(Q->rear == p)
    {
    Q->rear = Q->front;
    }
    free(p);
    return success;
}</span>