C语言实现:链队列与循环队列的基本操作
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更新于2024-09-15
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"队列是计算机科学中一种重要的数据结构,用于实现先进先出(FIFO)的操作模式。本文档描述了在C语言中如何建立队列以及进行基本操作,包括链式存储结构和顺序存储结构的实现。"
队列是一种线性数据结构,它的主要特点是元素的插入(入队)总是在队尾,而元素的删除(出队)总是在队头。队列分为两种主要的实现方式:链式队列和顺序队列。
1. **链式队列**:
链式队列通常使用单链表来实现,每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针。`c3-2.h`中的定义展示了链式队列的数据结构,其中`QNode`结构体表示队列节点,包含数据域`data`和指向下一个节点的指针`next`。`LinkQueue`结构体用于保存队头和队尾指针,以及相关的状态信息。`InitQueue`函数用于初始化链式队列,它分配一个队首节点,并将队头和队尾指针指向这个节点,初始时队列为空。
2. **顺序队列**:
顺序队列通常使用数组来实现,可以是循环队列或非循环队列。`c3-3.h`定义了顺序队列的结构,`SqQueue`结构体包含了存储数组`base`、队头指针`front`和队尾指针`rear`。数组的大小定义为`MAXQSIZE`,循环队列时,队列的大小会减一。初始化顺序队列的`InitQueue`函数动态分配一个数组,并将队头和队尾指针设置为0,表示队列为空。
3. **基本操作**:
文档中提到了9个基本操作,这些操作通常包括:
- 初始化队列:`InitQueue`函数负责创建一个新的空队列。
- 销毁队列:`DestroyQueue`函数释放队列占用的内存,使队列不存在。
- 入队:将元素添加到队尾。
- 出队:移除并返回队头元素。
- 查看队头元素:查看但不移除队头元素。
- 判断队列是否为空:检查队头和队尾指针是否相同。
- 队列的长度:计算队列中元素的数量。
- 入队和出队的错误处理:如队列已满或已空时的操作。
4. **循环队列**:
循环队列是一种特殊的顺序队列,通过逻辑上的循环使得队列的末尾可以连接到队列的开头,从而解决了顺序队列在满时无法继续插入元素的问题。循环队列在处理满队列情况时通常使用模运算来确定下一个位置。
以上是队列数据结构的建立和基本操作的概述,这些操作在实际应用中非常常见,例如在操作系统调度、任务管理、网络数据包处理等领域都有广泛的应用。
2011-03-18 上传
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wuchao19881003
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