数据结构（线性结构的应用之二-----队列）

定义

一种可以实现“先进先出”的存储结构

分类

（1）链式队列 — 用链表实现
（2）静态队列 — 用数组实现
静态队列通常都必须是循环队列

循环队列

静态队列为什么必须是循环队列

循环队列需要几个参数来确定

需要两个参数来确定 front，rear

循环队列各个参数的含义

这两个参数在不同场合有不同的含义
建议初学者先记住，然后慢慢体会
（1）队列初始化
font和rear的值都是零
（2）队列非空
font代表的是队列的第一个元素
rear代表的是队列的最后一个有效元素的下一个元素
（3）队列空
font和rear的值相等，但不一定是零

循环队列入队为算法讲解

两步完成：
（1）将值存入r所代表的位置
（2）错误的写法rear = rear +1，正确写法：rear = (rear+1)%数组的长度

循环队列出队为算法讲解

font= (font+1)%数组的长度

如何判断循环队列是否为空

如果 front 与 rear 的值相等

如何判断循环队列是否已满

两种方式：
（1）多增加一个标志参数
（2）少用一个元素
如果r和f的值紧挨着，则队列已满
if( (r+1)%数组的长度 == f)
已满
else
不满

队列算法

（1）入队
（2）出队

循环队列的实例

# include <stdio.h>
# include <stdlib.h>

typedef struct Queue { // 创建一个队列的结构体类型 
	int * pBase;
	int front;
	int rear;
}QUEUE;  // QUEUE 等价于  struct Queue 

void init(QUEUE *);
bool en_queue(QUEUE *, int);
void traverse_queue(QUEUE *);
bool out_queue(QUEUE *, int *);
bool full_queue(QUEUE *);

int main(void)
{
	QUEUE Q;
	int val; 
	
	init(&Q);
	en_queue(&Q, 1);
	en_queue(&Q, 2);
	en_queue(&Q, 3);
	en_queue(&Q, 4);
	en_queue(&Q, 5);
	en_queue(&Q, 6);
	en_queue(&Q, 7);
	
	traverse_queue(&Q);
	
	if (out_queue(&Q, &val)) {
		printf("出栈成功！\n");
		printf("出栈的元素是：val = %d", val);
	} else {
		printf("出栈失败！");
	}
	
	
	return 0;
} 

/*
	队列初始化，创建一个队列，初始化了一个长度为6的数组，队头和队尾初始化相等 
*/
void init(QUEUE *pQ)
{
	pQ->pBase = (int *)malloc(sizeof(int) * 6);
	pQ->front = 0;
	pQ->rear = 0;
}

/*
	判断一个队列是否已满
	判断条件为队头和队尾加一相等 
*/
bool full_queue(QUEUE *pQ)
{
	if ( (pQ->rear + 1) % 6 == pQ->front ) // (pQ->rear + 1) % 6 这句话的意思是让队列循环 
		return true;
	else
		return false;
}

/*
	入队 ，向队列中加入一个元素，只能从尾加入 
*/
bool en_queue(QUEUE *pQ, int val)
{
	if (full_queue(pQ))
		return false;
	else {
		pQ->pBase[pQ->rear] = val;
		pQ->rear = (pQ->rear + 1) % 6; 
		
		return true;
	}
}

/*
	遍历一个队列 
*/
void traverse_queue(QUEUE *pQ)
{
	int i = pQ->front;
	
	while (i != pQ->rear) { // 如果i等于队尾，则循环结束 
		printf("%d ", pQ->pBase[i]);
		i = (i+1) % 6;
	}
	printf("\n");
	
	return;
}

/*
	判断一个队列是否为空
	为空的条件也是队头元素的位置等于队尾元素的位置 
*/
bool empty_queue(QUEUE *pQ) 
{
	if (pQ->front == pQ->rear)
		return true;
	else
		return false;
}

/*
	出队
	出队只能从队头出，并把出队的元素保存在pVal中。 
*/
bool out_queue(QUEUE * pQ, int *pVal)
{
	if (empty_queue(pQ))
		return false;
	else {
		*pVal = pQ->pBase[pQ->front];
		pQ->front = (pQ->front+1) % 6;
		
		return true;
	}
}

队列的具体应用

所有和时间有关的操作都与队列的影子