顺序队列

队列

队列和栈一样，都是一种线性结构，，它们都是操作受限制的线性表，其特殊性在于限制线性表的插入与删除等操作的位置。

定义：

队列是一种特殊的线性表，它包含一个对头（front）和一个队尾（rear）。其中，队头只允许删除元素，队尾只允许插入元素。特点是先进先出（FIFO）。

抽象数据类型

1：数据对象集合

队列的数据对象集合为{a1，a2,……an}，每个元素的的类型都是DataType。队列也是一种线性表。

2：基本操作集合

（1）：InitQueue（&Q）：初始化操作。建立一个空队列Q。

（2）：QueueEmpty（Q）：若队列为空，返回1，否则，返回0

（3）：EnterQueue（&Q，X）：插入元素X到队列Q队尾中

（4）：DeleteQueue（&Q，&e）：删除元素队列Q队首，并用e返回其值。

（5）：Gethead（Q，&e）：用e返回Q的队首元素。

（6）：ClearQueue（&Q）：将队列Q清空。

 

 

队列的顺序存储

顺序队列通常采用一位数组进行存储。连续的存储单元依次存放在队列中的元素。同时，使用2个指针分别表示数组中存放的第一个元素和最后一个元素的位置。

其中，指向第一个元素的位置的指针为队头指针front，指向最后一个元素的位置的指针为队尾指针rear。

用c语言描述如下

#define QueueSize 40                         //队列的容量

typedef struct Squeue{

         DataTypequeue[QueueSize];

         Intfront,rear;                              //队头和队尾

}

顺序队列的实现

为了方便c语言的表示，我们约定：初始化建立空队列时，front = rear = 0；队头指针和队尾指针指向队列的第一个位置。插入新元素时

队尾指针rear 加1，删除元素时，队头指针front加1。队列非空时，队头指针front 指向队头元素的位置，队尾指针rear指向队尾元素所在位置的下一个位置。

（1）：队列的初始化操作

//队列的初始化操作
void InitQueue(SeqQueue *SQ)
{
	SQ->front = SQ->rear = 0;		//把队头的指针和队尾的指针设为0
}

（2）：判断队列是否为空

//判断队列是否为空，是则返回1，否则返回0
int QueueEmpty(SeqQueue SQ)
{
	if(SQ.front == SQ.rear)			//判断队头的指针是否和队尾的一样
		return 1;
	else 
		return 0;
}

（3）：入队操作

//入队操作，将元素x插入队尾,成功返回1，失败返回0
int EnterQueue(SeqQueue *SQ,DataType x)
{
	if(SQ->rear == QueueSize)			//插入元素前检查队列是否已满
		return 0;
	SQ->queue[SQ->rear] = x;			//在队尾插入元素
	SQ->rear = SQ->rear + 1;			//将队尾指针后移一位
		return 1;
}

（4）：出队操作

//出队操作
int DeleteQueue(SeqQueue *SQ,DataType *e)
{
	if(SQ->front == SQ->rear)			//删除元素前检查队列是否已空
		return 0;
	else
	{
		*e = SQ->queue[SQ->front];			//将删除的元素付给e
		SQ->front = SQ->front + 1;			//将队头指针后移一位
		return 1;
	}
}

（5）：取头元素操作

//用e返回队头元素
int GetHead(SeqQueue SQ,DataType *e)
{
	if(SQ.front == SQ.rear)			//删除元素前检查队列是否已空
		return 0;
	else
	{
		*e = SQ.queue[SQ.front];		//用e返回队头元素
		return 1;
	}
}

（6）：将队列清空操作

//清空队列
void ClearQueue(SeqQueue *SQ)
{
	SQ->front = SQ->rear = 0;
}

实例：

编程实现顺序队列的入队和出队操作，将结果输出。

#include <stdio.h>
#include "SeqQueue.h"

void main()
{
	SeqQueue Q;				//声明一个顺序队列Q
	char str[] = "ABCDEFG";
	int i,length = 7;
	DataType x;

	InitQueue(&Q);			//初始化顺序队列
	for(i=0; i<length; i++ )
	{
		EnterQueue(&Q,str[i]);
	}
	DeleteQueue(&Q,&x);				//将队头元素出队列
	printf("出队列的元素是:%c\n",x);
	printf("顺序队列的元素为：");
	if(!QueueEmpty(Q))				//判断顺序表是否为空
	{
		for(i=Q.front; i<Q.rear; i++)
			printf("%c",Q.queue[i]);		//输出队头指针到队尾指针的元素
	}
	printf("\n");
}