代码实现链式队列,输入数字入队,输入字符出队
时间: 2023-05-31 17:19:23 浏览: 697
链式队列的实现,出队,入队等各种基本操作
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### 回答1:
链式队列的实现可以使用链表来完成,每个节点存储一个元素,以及指向下一个节点的指针。具体实现如下:
1. 定义节点结构体
```
struct Node {
int data;
Node* next;
};
```
2. 定义队列结构体
```
struct Queue {
Node* front; // 队头指针
Node* rear; // 队尾指针
};
```
3. 初始化队列
```
void initQueue(Queue& q) {
q.front = q.rear = new Node;
q.front->next = nullptr;
}
```
4. 入队操作
```
void enQueue(Queue& q, int x) {
Node* p = new Node;
p->data = x;
p->next = nullptr;
q.rear->next = p;
q.rear = p;
}
```
5. 出队操作
```
void deQueue(Queue& q) {
if (q.front == q.rear) {
cout << "队列为空,无法出队!" << endl;
return;
}
Node* p = q.front->next;
cout << "出队元素为:" << p->data << endl;
q.front->next = p->next;
if (q.rear == p) {
q.rear = q.front;
}
delete p;
}
```
6. 主函数
```
int main() {
Queue q;
initQueue(q);
while (true) {
cout << "请输入一个数字入队,或者输入一个字符出队:" << endl;
char c;
cin >> c;
if (isdigit(c)) {
int x = c - '0';
enQueue(q, x);
} else {
deQueue(q);
}
}
return 0;
}
```
这样就实现了一个简单的链式队列,可以输入数字入队,输入字符出队。
### 回答2:
链式队列是一种基于链表实现的队列,它采用队尾入队、队头出队的方式来进行操作。链式队列的特点是没有大小限制,可以动态地进行扩容。对于大多数应用场景,链式队列都是一种非常高效和方便的数据结构。
根据题目要求,实现链式队列应该具有以下功能:
1. 入队:输入数字时将其插入队尾
2. 出队:输入字符时将队头元素出队
我们可以定义一个链式队列的节点类,包含数据域和指向下一个节点的指针域。同时还需要定义一个队列类,包含头尾指针。
以下是链式队列的代码实现:
```python
class Node:
def __init__(self, data):
self.data = data
self.next = None
class Queue:
def __init__(self):
self.head = None
self.tail = None
def is_empty(self):
return self.head is None
def enqueue(self, data):
new_node = Node(data)
if self.tail is None:
self.head = new_node
self.tail = new_node
else:
self.tail.next = new_node
self.tail = new_node
def dequeue(self):
if self.is_empty():
return None
data = self.head.data
self.head = self.head.next
if self.head is None:
self.tail = None
return data
if __name__ == '__main__':
q = Queue()
while True:
value = input("请输入数字或字符:")
if value.isdigit():
q.enqueue(int(value))
else:
data = q.dequeue()
if data is None:
print("队列为空")
else:
print("队头元素为:", data)
```
在上面的代码中,我们首先定义了一个节点类 `Node`,包含数据域和指针域,链式队列的每个节点就是一个 `Node` 的实例。然后定义了队列类 `Queue`,其中包含头指针和尾指针。 `is_empty()` 方法判断队列是否为空, `enqueue()` 方法用于入队操作, `dequeue()` 方法用于出队操作。在 `main` 函数中,我们不断地输入数字或字符,如果是数字则将其入队,如果是字符则将队头元素出队并打印出来。
总之,链式队列是一种非常高效和方便的数据结构,它可以动态地进行扩容,适用于大多数应用场景。代码实现也相对简单,只需要利用链表的基本操作实现入队和出队即可。
### 回答3:
链式队列是一种特殊的队列,它借助链表来实现队列的功能。相对于顺序队列,它的队列长度不受限制,能够更加灵活地处理队列中的元素。
我们可以通过定义一个链式结构体来实现链式队列。对于每个队列节点,它会包含一个值(数字或字符)和一个指向下一个节点的指针。这里我们定义一个名为 `Node` 的结构体,并使用 `Option` 类型来表示队列的头节点和尾节点。代码如下:
```rust
struct Node {
value: Option<i32>, // 存储值
next: Option<Box<Node>>, // 指向下一个节点的指针
}
struct Queue {
head: Option<Box<Node>>, // 指向队列头的指针
tail: Option<Box<Node>>, // 指向队列尾的指针
}
```
这里使用 `Option<Box<T>>` 来表示一个可选的指向类型为 `T` 的堆上分配的指针。这是为了避免处理空指针时出现 nullptr 异常。接下来我们可以定义 `Queue` 类型的方法,来实现入队和出队的操作:
```rust
impl Queue {
fn new() -> Self {
Queue { head: None, tail: None }
}
fn enqueue(&mut self, val: i32) {
let new_node = Box::new(Node { value: Some(val), next: None });
match self.tail.take() {
Some(old_tail) => old_tail.next = Some(new_node),
None => self.head = Some(new_node),
}
self.tail = Some(new_node);
}
fn dequeue(&mut self) -> Option<char> {
self.head.take().map(|old_head| {
let val = old_head.value.unwrap();
self.head = old_head.next;
if self.head.is_none() {
self.tail = None;
}
val as u8 as char // 将数字转换为 ASCII 字符
})
}
}
```
在 `enqueue` 方法中,我们使用 `take` 函数来获取 `tail` 字段的所有权,并将其设置为新插入节点的前一个节点。如果原本的队列为空,则将头节点指向新节点。最后,我们更新 `tail` 指向新节点。
在 `dequeue` 方法中,我们取出头节点并将其 `value` 字段进行取值。接着,我们更新 `head` 指针,并检查队列是否为空。如果队列为空,我们同时将 `tail` 指针设为 `None`。最后,我们将取出的数字转换为 ASCII 字符并返回。
为了能够让用户输入不同的元素类型(数字或字符),我们可以将 `enqueue` 方法的参数类型定义为泛型 `T`,并将节点的 `value` 字段也设为泛型类型。在 `dequeue` 方法中,我们返回的类型为 `Option<T>`。这样做的好处是可以提高代码的灵活性。最终代码如下:
```rust
struct Node<T> {
value: Option<T>,
next: Option<Box<Node<T>>>,
}
struct Queue<T> {
head: Option<Box<Node<T>>>,
tail: Option<Box<Node<T>>>,
}
impl<T> Queue<T> {
fn new() -> Self {
Queue { head: None, tail: None }
}
fn enqueue(&mut self, val: T) {
let new_node = Box::new(Node { value: Some(val), next: None });
match self.tail.take() {
Some(old_tail) => old_tail.next = Some(new_node),
None => self.head = Some(new_node),
}
self.tail = Some(new_node);
}
fn dequeue(&mut self) -> Option<T> {
self.head.take().map(|old_head| {
let val = old_head.value.unwrap();
self.head = old_head.next;
if self.head.is_none() {
self.tail = None;
}
val
})
}
}
fn main() {
let mut queue = Queue::new();
queue.enqueue(1);
queue.enqueue(2);
queue.enqueue(3);
assert_eq!(queue.dequeue(), Some(1));
assert_eq!(queue.dequeue(), Some(2));
assert_eq!(queue.dequeue(), Some(3));
queue.enqueue('a');
queue.enqueue('b');
queue.enqueue('c');
assert_eq!(queue.dequeue(), Some('a'));
assert_eq!(queue.dequeue(), Some('b'));
assert_eq!(queue.dequeue(), Some('c'));
}
```
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