1.导言
栈和队列是两种常见的线性表,栈因为只能在表的一端进行插入和删除,这种结构决定了栈后进先出的特性,队列也是一种受限的线性表,队列只能在表的一端进行插入,在表的另一端进行删除。允许插入的一端叫做队尾(rear),允许删除的一端被称之为队头(front)。这种结构决定了队列具有先进先出(FIFO)的特性.对队列来说,在我们日常生活中,随处可见。去食堂排队打饭,最早排队的人,最先拿着饭菜离开,典型的先进先出(当然了,对于插队这种事情,我也就呵呵了)、队列在程序设计中也经常出现,如实时系统中的事件处理,操作系统中的作业排队等。在我们学习数据结构过程中,对于任何一种数据结构我们必须从以下角度去考虑:数据与数据之间的逻辑关系,数据间的关系怎么表示,数据和数据间的关系怎么在计算机中表示。这也就是数据结构的逻辑结构,和物理结构(也叫数据的存储结构)。队列(queue)就逻辑结构而言,是一种一对一的线性关系,是受限的线性表,只能在表尾进行插入,在表头进行删除。而数据在计算机中存储,总共用两种方式,一种是顺序表,用一块连续的内存单位,来保存数据。这里数据间的关系是:逻辑结构相邻的数据,物理存储位置也相邻。另一种是链式存储,链式存储是把数据和指向数据关系的指针封装成一个节点,保存数据的叫做数据域,能体现数据间的关系的叫做指针域。
2.队列的定义
队列(queue)是一种先进先出(first in first out)(FIFO)的线性表。它只允许在表的一端进行插入,在表的另一端、进行删除.允许插入的一端称之为队尾(rear),允许删除的一端称之为队头(front).
3.队列的性质
队列只允许在表尾进行插入,在表头进行删除,所以,队列的这种结构决定了队列具有先进先出的性质,凡是具有先进先出特性的可以考虑用队列来实现。
4.队列的链式表示
队列是一种受限的线性表,所以队列在计算机中也有两种表示和存储方式:(1)顺序表示(2)链式表示,这里用链式表示来存储。用链表表示的队列称为链队列。因为队列在表尾进行插入 ,在队头进行删除,所以一个队列显然需要一个指向队尾和队头的指针(分别称之为队尾指针,和队头指针)才能唯一确定。和单链表一样,为了操作方便,我们给链队列设置一个头节点,并令头指针指向了头节点,所以链队为空的判断条件是头指针和尾指针都指向了头节点。队列的插入和删除就是线性表的插入和删除的特需情况,只允许在表头进行删除,在表尾进行插入。
5.实现代码
//Queue.h #ifndef QUEUE_H #define QUEUE_H typedef int DataType; //-----------------------单链表队列节点(QNode)------------------------------// typedef struct QNode{ DataType data;//存放数据的数据域 QNode *next;//存放数据间关系的指针域next 指向下一节点 }QNode; //-----------------------单链表队列--------队列的链式存储结构----------------// typedef struct LinkQueue{ QNode *front;//队头指针指向队头 QNode *rear;//队尾指针,指向队尾 QNode *head;//队列头节点指针,数据域为空,指针域指向数据的第一个数据元素节点(首元节点),当队列为空时(front == rear == head)设置此节点为了方便队列的各种操作 }LinkQueue; //-----------------------单链表队列的基本操作-----------为了插入方便设置了头节点------// //构造队列:init_queue(LinkQueue *queue):分配内存,初始化队列 bool init_queue(LinkQueue *queue); //队列判空:is_queue_empty(const LinkQueue * const queue):判断队列是否为空,front == rear == head; bool is_queue_empty(const LinkQueue * const queue); //队列长度:queue_length( const LinkQueue * const queue); int queue_length( const LinkQueue * const queue); //从队尾进行插入; queue_insert( LinkQueue *queue , const DataType data) bool queue_insert( LinkQueue *queue, const DataType data); //遍历队列,访问队列中的所有节点的数据域: bool queue_traverse(const LinkQueue * const queue) bool queue_traverse(const LinkQueue * const queue); //获取队头数据元素 front_data( const LinkQueue * const queue, DataType *data ) DataType front_data( const LinkQueue* const queue); //从队列中删除队头 delete_queue_front( LinkQueue *queue); bool delete_queue_front( LinkQueue *queue); //将队列清空 clear_queue( LinkQueue *queue);将队列中所有数据元素都清除,直到队列为空 bool clear_queue( LinkQueue *queue); //销毁队列:destroy_queue(LinkQueue *queue);队列将不存在,从头到尾删除队列中的节点释放队列所指的内存 //bool destroy_queue(LinkQueue *queue); bool destroy_queue(LinkQueue *queue); #endif
//---------------------------队列基本操作算法描述(c语言实现)------------------// #include"Queue.h" #include<stdlib.h> #include<stdio.h> //--------------构造队列:init_queue(LinkQueue *queue):分配内存,初始化队列--------------// //功能:构造一个空队列queue //函数参数:queue 为指向队列的指针 //返回值:构造成功 返回true(1),构造失败 返回false(0) //时间复杂度:O(1) //测试用例{queue == NULL ,queuef != NULL} bool init_queue(LinkQueue *queue){ if( queue == NULL)//当参数为指针时要判空 exit(-1);//为空,进程结束,异常退出 //生成一个QNode 类型的头节点(此节点数据域data不包含任何数据,指针域next指向队列的第一个节点, //当队列为空时(是指队列任何已经存在,但队列中没有任何数据)queue->rear == queue->front == head; queue->head =(QNode*)malloc(sizeof(QNode));//为队列生成一个头节点(方便插入和删除) queue->head->data = 0; queue->head->next = NULL;//节点必须初始化 if( queue->head == NULL )//内存分配失败,进程异常退出 exit(-1); else{ queue->front = queue->rear = queue -> head;//构造了一个空队列 return true; } } //------------------队列判空:is_queue_empty(const LinkQueue * const queue):判断队列是否为空,front == rear == head;----------// //算法说明:判断队列是否为空,为空的条件是( queue->front == queue->head) && (queue->rear == queue ->head) //参数说明:queue 为LinkQueue类型的常指针,因为在判断过程中 ,不会修改队列 //返回值:true(1)队列为空,false(0)队列不为空 //时间复杂度:O(1) //测试用例,1.{queue == NULL} 2.queue != NULL 队列中元素的个数0,1,2,3....多个 bool is_queue_empty(const LinkQueue * const queue){ if( queue == NULL)//当传入参数是指针时,必须判空 exit(-1);//返回给系统进程异常结束 if( (queue->front == queue->head) && (queue->rear == queue->head) )//队列为空 return true ; else//队列非空 return false; } //---------------------队列长度:queue_length( const LinkQueue * const queue);-------------------// //函数说明:求取队列的长度,因为队列是以单链表的形式存在,并且在数据结构中,增加了头节点,所以队列的 //长度是从头节点的下一节点开始计算 一直到队尾(包括队尾),终止条件是 遍历指针指向NULL //参数说明:因为求队列的长度只是对队列的遍历,没有改变队列的任何值,所以应该声明为const 指针 //返回值:返回队列中的元素个数 //时间复杂度:O(n),需要遍历整个队列 //测试用例1.queue == NULL ,2.queue != NULL 队列中 有0,1,2,3....个数据元素 int queue_length( const LinkQueue * const queue){ if( queue == NULL)//当传入参数为指针,必须判空 exit(-1);//进程异常结束 unsigned int length = 0; if( is_queue_empty(queue) == true )//队列为空,调用已有的函数来判断 { length = 0; } else { QNode* search_node = queue->head ->next;//定义一个遍历节点指针,用来遍历整个队列, while( search_node != NULL ) //因为头节点不包含任何数据成员,所以队列的长度 { ++length; //应该从头节点下一结点开始算,直到节点为空 search_node = search_node->next; } } return length; } //----------------------获取队头数据元素 front_data( const LinkQueue * const queue, DataType *data )-------------------------------// //函数说明:因为队列是从队头删除数据,在很多情况下,我们有必要知道出队的数据元素是什么 //函数参数:因为只是取队头元素,而不是把队头元素从队列中删除(出队),此操作中队列并没有改变队列,所以应该用const 加以修饰 //返回值:获取的队头元素 当队列为空时,异常退出 //时间复杂度:O(1)头节点的下一节点的数据域就是队头数据元素了,并不要遍历整个队列 //测试用例说明:queue == NULL, queue != NULL (1)队列为空(2)队列非空(有1,2,3....个数据元素) DataType front_data( const LinkQueue* const queue){ //1.参数检测2.空队列 3.非空队列 if( queue == NULL)//当参数为指针类型时,得判空 exit(-1);//进程异常退出 if(is_queue_empty(queue))//队列为空,退出 exit(-2); else //队列非空,队首元素为头节点的下一结点的数据域中存储的元素 { return(queue->head->next->data);//头节点的下一结点的数据域中存储的元素 } } //-----------队尾进行插入(入队); queue_insert( LinkQueue *queue , const DataType data)-------------// //函数说明:队列是只能在队头进行删除,在队尾进行插入,具有先进先出的特性,数据元素进入队列是从队尾进入的 //参数说明:插入DataType 类型的数据 data ,因为要改变队列 所以队列queue不能用const修饰,而不能对数据data, //进行改变,所以数据data 要用const 修饰如果数据是用户自定义的结构体,为了效率可以考虑传指针的方式传递数据data //返回值:成功插入;返回true(1),插入失败 返回 false(0); //时间复杂度:O(1)因为是链式队列,且有队尾指针,并且是在队尾插入,所以时间复杂度为常数O(1) //测试用例:queue == NULL ,queue != NULL 时已经有0,1,2,3...个数据元素 bool queue_insert( LinkQueue *queue, const DataType data){ //1.参数检测2.分配内存,3.封装4.插入4.有哪些改变 if( queue == NULL )//当传入参数为指针变量时,必须得判空 exit(-1); //异常退出 QNode *new_node = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));//为新节点分配内存 if( new_node == NULL )//内存分配失败,进程异常退出 exit(-1); else { //将传入的数据封装为队列节点 new_node->data = data;//数据域 new_node ->next = NULL; if(is_queue_empty(queue) )//队列为空 { new_node->next = queue->head->next; queue->head->next = new_node;//队列为空时,头指针的next需要改变 queue->rear = new_node;//将尾指针指向新的尾部 } else//队列不为空 { new_node->next = queue->rear->next; queue->rear->next = new_node;//将新的节点new_node 插入队尾 queue->rear = new_node;//尾指针rear指向新的尾部 } return true; } } //-------访问节点的数据域,并显示在屏幕上void visit(const QNode * const node)—————————————————————---// //函数说明:访问队列节点中的数据域,并且在屏幕上显示数据域中的值 //参数说明:传递一个QNode类型的指针变量,node 因为只是对节点进行访问,而并没有改变节点所以得用const修饰 //返回值:void //时间复杂度;O(1) void visit(const QNode* const node){ //1.判空2.显示 if( node == NULL )//当参数为指针时,必须得判空 exit(-1); DataType data = node->data;//声明一个DataType类型的变量 data 来保存节点node数据域中的数据 printf("%d ",data); } //-----------遍历队列 bool queue_traverse(const LinkQueue * const queue)--------访问队列中的所有节点的数据域--------------// //函数说明:访问从头节点的下一结点(也就是队列的首员节点)的数据域 //参数:因为没对队列进行改变,所有queue应该用const 修饰 //返回值:成功返回 true(1)失败 返回false(0) //时间复杂度:O(n) 因为要对从头到尾访问队列中的每个节点 bool queue_traverse(const LinkQueue * const queue){ //1.参数检测(空)2.目前节点3.遍历4.节点访问函数(尽量把功能和显示函数分离) if( queue == NULL )//当传入参数为指针时,判空 exit(-1);//异常退出 if( is_queue_empty(queue))//队列为空,无法遍历 exit(-2); else //队列非空,从首元节点开始逐个访问 { QNode *now_node = queue->head->next;//首元节点 while(now_node != NULL) { visit(now_node); now_node = now_node->next; } return true; } } //-------------------从队列中删除队头 delete_queue_front( LinkQueue *queue)------------------------// //函数说明:队列是一种只能在表尾进行插入(入队),在表头进行删除的(出队)线性表,所以队列进行删除时,队尾不需要改变, //当队列中只有一个数据元素时,队头和队尾都需要改变 //参数说明:queue不能为空,当删除空队列时,进程异常退出 exit(-2) //返回值:成功删除队头(出队)返回true(1),否则返回false //时间复杂度:O(1) //测试用例 queue == NULL ,queue != NULL (1)队列为空,异常退出exit(-2)(2)队列只有一个数据元素rear ,head 都要改变(3)队列有多个数据元素 改变front ,尾指针rear不需要改变 bool delete_queue_front( LinkQueue *queue){ //1.参数检测 2.队空 3.队非空(1.只有一个数据元素,2.有多个数据元素)4.释放节点所分配的内存 if( queue == NULL ) exit(-1); if(is_queue_empty(queue))//队列为空,异常退出exit(-2) exit(-2); else //队列非空 { QNode *old_node = queue->head->next;//指向要出队的节点 if( (queue_length(queue) == 1) )//队列只有一个数据元素 front ,rear,head 都需改 { queue->head->next == NULL;//队列为空,front == rear ==head queue->front = queue->head; queue->rear = queue->head; } else { queue->head->next = old_node->next; } free(old_node);//释放出队元素的所占有的内存,防止内存泄露 return true; } } //将队列清空------------------clear_queue( LinkQueue *queue);将队列中所有数据元素都清除,直到队列为空-----------// //函数说明:将队列的所有数据元素节点都释放 (也就是说,队列还存在,但已经为空) //参数:指向队列的指针queue,queue != NULL //返回值:当队列为空时 返回true(1),否则为false(0) //时间复杂度:O(n),得遍历整个队列 //测试用例 queue == NULL ,queue != NULL 1.队列为空, 2.队列不为空 bool clear_queue( LinkQueue *queue){ //1.判参 2.队列为空3队列不为空(遍历,删除节点,释放内存) if( queue == NULL )//当参数为指针时,必须得判空 exit(-1);//进程结束 ,异常退出 //队列非空时 while(is_queue_empty(queue) == false)//调用出队操作,清空队列 delete_queue_front( queue);//出队操作 //此时队列已经清空了(不管是当初是空队列,还是非空队列) return true; } //销毁队列:destroy_queue(LinkQueue *queue);队列将不存在,从头到尾删除队列中的节点释放队列所指的内存 //函数说明:销毁队列,回收内存,通过调用clear_queue(queue)来实现 //参数说明:queue != NULL //时间复杂度:O(n),必须释放队列中每个元素节点和头节点的内存空间 //测试用例:queue == NULL ,queue != NULL bool destroy_queue(LinkQueue *queue){ //1.判空2.清空队列.3.释放头节点 if( queue == NULL )//当传入参数为指针时,必须判空 exit(-1);//进程异常退出 clear_queue(queue);//清空队列 free(queue->head);//这里注意了,free()只能释放malloc所分配的内存空,否则会引发错误 return true; }
//---------------------main.cpp----测试队列的基本操作---------------------------------// #include"Queue.h" #include<stdlib.h> #include<stdio.h> int main(void){ LinkQueue queue1;//声明一个LinkQueue 变量 queue1 LinkQueue *pqueue1 = &queue1;//声明一个LinkQueue 指针变量 指向queue1 LinkQueue *pqueue2 = NULL; int data[4]={1,2,3,4};//测试数据 将要入队的数据 //----------------------测试初始化函数init_queue(LinkQueue *queue):分配内存,初始化队列-----------------------// //测试用例{queue == NULL, queue != NULL} bool is_init = false;// 定义一个bool量,来判断队列初始化成功 true(1),失败 false 或异常退出 //is_init = init_queue(pqueue2);// queue == NULL 异常退出: Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff)。 is_init = init_queue(pqueue1);// queue == pqueue1 == &queue != NULL printf("队列已经初始化?%d\n",is_init); printf("\n"); //------------------测试队列判空函数:is_queue_empty(const LinkQueue * const queue);------------------------// //测试用例,1.{queue == NULL} 2.queue != NULL 队列中元素的个数0,1,2,3....多个 bool is_empty = false;//定义一个bool量,判断队列是否为空,为空 is_empty == true(1) ,不为空 is_empty == false(0) //is_empty = is_queue_empty(pqueue2);//测试: queue == NULL 结果:Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff)。 is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 0 个 结果:is_empty == 1; printf("队列为空吗:%d\n",is_empty); printf("\n"); //---------------------测试队列长度:queue_length( const LinkQueue * const queue);-------------------// //测试用例1.queue == NULL ,2.queue != NULL 队列中 有0,1,2,3....个数据元素 unsigned int length;//定义一个无符号整形变量 length来记录队列的长度 //length = queue_length(pqueue2);//测试:queue == NULL 结果:程序“[5352] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff)。 length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有0个数据元素 结果:length == 0; printf("队列长度为%d\n",length); printf("\n"); //----------------------测试获取队头数据元素 front_data( const LinkQueue * const queue, DataType *data )-------------------------------// //测试用例说明:queue == NULL, queue != NULL (1)队列为空(2)队列非空(有1,2,3....个数据元素)当数据入队时再测试 DataType queue_head ;//定义一个DataType类型变量 queue_head 来显示队头数据元素 //queue_head = front_data(pqueue2);//测试queue == NULL 结果为:程序异常退出:程序“[3108] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff)。 //queue_head = front_data(pqueue1);//测试queue != NULL (1)队列为空 结果为:程序异常退出 程序“[5592] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -2 (0xfffffffe)。 //---------------测试(入队); queue_insert( LinkQueue *queue , const DataType data)-------------// //测试用例:queue == NULL ,queue != NULL 时已经有0,1,2,3...个数据元素 bool is_insert = false;//定义一个bool量来判断是否已经将数据入队 //is_insert = queue_insert(pqueue2,data[0]);//测试:queue == NULL 结果:程序“[2232] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff)。 //1入队 is_insert = queue_insert(pqueue1,data[0]);//测试:queue != NULL 队列为空,数据1入队 printf("%d 入队了吗? %d\n",data[0],is_insert); is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 1个 结果:is_empty == 0; printf("队列为空吗:%d\n",is_empty); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有0个数据元素 结果:length == 0; printf("队列长度为%d\n",length); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有1个数据 结果: printf("这次的队头为:%d\n",queue_head); printf("\n"); //2入队 is_insert = queue_insert(pqueue1,data[1]);//测试:queue != NULL 队列为空,数据2入队 printf("%d 入队了吗? %d\n",data[1],is_insert); is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 2个 结果:is_empty == 0; printf("队列为空吗:%d\n",is_empty); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 2; printf("队列长度为%d\n",length); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有2个数据 结果: printf("这次的队头为:%d\n",queue_head); printf("\n"); //3入队 is_insert = queue_insert(pqueue1,data[2]);//测试:queue != NULL 队列非空 数据3入队 printf("%d 入队了吗? %d\n",data[2],is_insert); is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 3个 结果:is_empty == 0; printf("队列为空吗:%d\n",is_empty); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有3个数据元素 结果:length == 3; printf("队列长度为%d\n",length); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有3个数据 结果: printf("这次的队头为:%d\n",queue_head); printf("\n"); //4入队 is_insert = queue_insert(pqueue1,data[3]);//测试:queue != NULL 队列非空,数据元素4入队 printf("%d 入队了吗? %d\n",data[3],is_insert); is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("队列为空吗:%d\n",is_empty); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("队列长度为%d\n",length); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: printf("这次的队头为:%d\n",queue_head); printf("\n"); printf("\n"); printf("\n"); //---------测试---遍历队列 bool queue_traverse(const LinkQueue * const queue)--------访问队列中的所有节点的数据域--------------// //测试用例:queue == NULL, queue != NULL (1)队列为空(2)队列非空 int is_traverse = false;//用来判断是否遍历完队列 为 true(1)遍历完,否则为false printf("队列中从头到尾的数据元素依次为:"); //is_traverse = queue_traverse(pqueue2);//测试:queue == NULL 结果:程序“[4872] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff)。 is_traverse = queue_traverse(pqueue1);//测试 queue != NULL (2)队列非空 printf("\n"); printf("队列是否遍历完? %d\n",is_traverse); printf("\n"); printf("\n"); printf("\n"); //---------测试将队列清空------------------clear_queue( LinkQueue *queue);将队列中所有数据元素都清除,直到队列为空-----------// //测试用例 queue == NULL ,queue != NULL 1.队列为空, 2.队列不为空 bool is_clear = false;//当队列清空后为true(1),队列没有清空为false(0) //clear_queue(pqueue2);//测试 queue == NULL,测试结果:程序“[1180] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff)。 //is_clear = clear_queue(pqueue1);//测试 queue != NULL 2.队列不为空 //printf("队列清空了吗? %d\n",is_clear); //is_traverse = queue_traverse(pqueue1);//测试遍历 queue != NULL (2)队列为空 测试结果:程序“[4212] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -2 (0xfffffffe)。 //printf("\n"); //销毁队列:destroy_queue(LinkQueue *queue);队列将不存在,从头到尾删除队列中的节点释放队列所指的内存 //测试用例:queue == NULL ,queue != NULL bool is_destroy = false;//队列销毁为true(1),否则为 false(0) // is_destroy =destroy_queue( pqueue2);;//测试 queue == NULL 测试结果:程序“[4044] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff)。 // is_destroy = destroy_queue(pqueue1);//测试queue != NULL,队列非空 //-------------------测试从队列中删除队头(出队) delete_queue_front( LinkQueue *queue)------------------------// //测试用例 queue == NULL ,queue != NULL (1)队列为空,异常退出exit(-2)(2)队列只有一个数据元素,出队后为空(3)队列有多个数据元素 bool is_out = false;//定义一个bool 量is_out 判断队列是否出队,成功出队 返回true //delete_queue_front(pqueue2);//测试 queue == NULL 结果:程序“[5284] Queue.exe: 本机”已退出,返回值为 -1 (0xffffffff) //1.队空 2.队长 3.队头元素 4.出队后 5.队头元素 6.队长7.队空 //1出队 is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("出队前队列为空吗:%d\n",is_empty); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("出队前队列长度为%d\n",length); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: printf("出队前的队头为:%d\n",queue_head); is_out = delete_queue_front(pqueue1);//出队 printf("出队成功? %d\n",is_out); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: printf("出队后的队头为:%d\n",queue_head); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("出队后队列长度为%d\n",length); is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("出队后队列为空吗:%d\n",is_empty); printf("\n"); printf("\n"); //2出队 is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("出队前队列为空吗:%d\n",is_empty); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("出队前队列长度为%d\n",length); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: printf("出队前的队头为:%d\n",queue_head); is_out = delete_queue_front(pqueue1);//出队 printf("出队成功? %d\n",is_out); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: printf("出队后的队头为:%d\n",queue_head); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("出队后队列长度为%d\n",length); is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("出队后队列为空吗:%d\n",is_empty); printf("\n"); //3出队 is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("出队前队列为空吗:%d\n",is_empty); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("出队前队列长度为%d\n",length); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: printf("出队前的队头为:%d\n",queue_head); is_out = delete_queue_front(pqueue1);//出队 printf("出队成功? %d\n",is_out); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: printf("出队后的队头为:%d\n",queue_head); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("出队后队列长度为%d\n",length); is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("出队后队列为空吗:%d\n",is_empty); printf("\n"); //4出队 is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("出队前队列为空吗:%d\n",is_empty); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("出队前队列长度为%d\n",length); queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: printf("出队前的队头为:%d\n",queue_head); is_out = delete_queue_front(pqueue1);//出队 printf("出队成功? %d\n",is_out); // queue_head = front_data(pqueue1);//测试:queue != NULL (2)队列非空 有4个数据 结果: // printf("出队后的队头为:%d\n",queue_head); length = queue_length(pqueue1);//测试:queue != NULL 队列中有2个数据元素 结果:length == 4; printf("出队后队列长度为%d\n",length); is_empty = is_queue_empty(pqueue1);//测试: queue != NULL ,队列中元素为 4个 结果:is_empty == 0; printf("出队后队列为空吗:%d\n",is_empty); printf("\n"); is_destroy = destroy_queue(pqueue1);//测试queue != NULL,队列为空 printf("队列,代表地球消灭你,嘿嘿!!!!\n"); return 0; }
6.实验结果与结论
从上述代码和实验结果我们可以看出,队列是一种先进先出的线性表。凡是满足先进先出线性关系的,我们都可以用队列来进行描述。在算法中 我借用了c++的
const 关键字,目的是告诉其它程序员,算法是否会对原始数据进行修改。具体有关const的用法,大家可以参考《effective c++>>或者我前面的几篇博客,有详尽的描述。我们还得注意就是在出队操作的算法描述里,一般情况下,只要改变头节点的指针,但是当队列中最后一个元素也出队时,队尾指针也需修改。