07队列，图文讲解极其易懂。

• 4.队列
• • ·相关概念
  • ·队列图解
  • • 队列示意图
    • 常见算法
    • • 1. 初始化，入队，出队图解：
      • 2. 假溢出
      • • 解决假溢出方法：
  • ·具体实现
  • • 队列的顺序表示:
    • 队列的链式表示:

1. 定义：只能在表尾进行插入操作，在表头进行删除操作的线性表。 (头插尾删)

2. 逻辑结构：与线性表相同，仍为一对一关系。

3. 存储结构：顺序队和链式队都可，但循环顺序队更常用

4. 运算规则：只能在队首和队尾运算，先进先出(FIFO)原则.与线性表不同(随机存取)。

概念:尾指针已经指向队列最后，继续入队则会溢出,但由于出队操作导致队列还有有空间,此时称为假溢出(如图)

1. 将队中元素依次向队头方向移动(像现实生活中排队一样)
   缺点：浪费时间

2. 引入循环队列，队尾指向队头(如图)

实现方法:

Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;     // 当尾指针达到最大值时，回到0
Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;   // 当头指针到达最大值时，回到0

为了避免队空和队满的判断条件一样(如上图)，我们采用少用一个元素空间的方式(如下图)，类似头结点。

队满为：(rear+1)%MAXSIZE==front

1. 队列的类型定义

#define MAXQSIZE 100    //队列的最大长度
typedef struct {
    int *base;   //队列的基地址用于动态分配空间
    int front;  //队列的头指针(下标)
    int rear;   //队列的尾指针(下标)
}SqQueue;

2. 循环顺序队初始化

// 循环顺序队初始化(即构造一个空队列)
Status InitStack(SqQueue &Q){
    Q.base=(int*)malloc(MAXQSIZE*sizeof(int));  // 为队列开辟地址(malloc不再赘述)
    if(!Q.base)exit(OVERFLOW);  // 如果base地址为0则表示没有分配成功
    Q.front=Q.rear=0;   //头指针等于尾指针都则为空栈
    return OK;
}

3. 求队列的长度

// 求队列的长度
int QueueLength(SqQueue Q){
    return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE;  //由于是循环队列，且默认有一个位置为空不存放数据
}

4. 循环队列入队

·算法思路：

1. 判读是否队满，若满则报错(上溢)
2. 元素e赋值给队尾指针所指的数
3. 指针++指向下一元素

// 循环队列入队
Status EnQueue(SqQueue &Q,int e){
    if((Q.rear-1)%MAXQSIZE==Q.front)    // 判断队满
        return ERROR;
    Q.base[Q.rear]=e;   //在队尾插入数
    Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE; //队尾指针+1指向下一元素
}

5. 循环队列出队

·算法思路：

1. 判断是否队空，若空则报错(下溢)
2. 获取头指针所指元素,用e返回其指
3. 头指针–指向下一元素

// 循环顺序队出队
Status DeQueue(SqQueue &Q,int &e){
    if(Q.rear==Q.front)     // 判断队空
        return ERROR;
    e=Q.base[Q.front];  //获取头指针所指元素,用e返回其指
    Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;  //队尾指针+1指向下一元素
    return OK;
}

6. 取队头元素

// 取队头元素
int GetHead(SqQueue Q){
    if(Q.rear==Q.front)     // 判断队是否为空
        return ERROR;
    return Q.base[Q.front];
}

链式实现图解:
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1. 链队列的定义

// 链队列结点的定义:
typedef struct QueueNode{
    int data;
    struct QueueNode *next;
}QueueNode,*QueuePtr;

// 链队列的定义
typedef struct {
    QueuePtr front; //头指针
    QueuePtr rear;  //尾指针
}linkQueue;

2. 队列的初始化

// 链队列的初始化(构建空队列)：
Status InitQueue(linkQueue &Q){
//为头指针为指针开指向的空间并令其相等
Q.front=Q.rear=((QueuePtr)malloc(sizeof(QueueNode)));
Q.front->next=NULL; //让头结点的next为空;
return OK;
}

3. 销毁队列
   算法思想:从头结点开始依次释放所以结点

// 销毁队列
Status DestroyQueue(linkQueue &Q){
    while(Q.front){
        QueuePtr p;     // 构造一个指针p用于暂时指向被删结点
        p=((QueuePtr)malloc(sizeof(QueueNode)));

        p=Q.front->next;    //让p暂时指向头指针指向结点的下一个结点
        delete Q.front;     //删除头指针指向的结点
        Q.front=p;          //让头指针指向下一个结点;
    }
    return OK;
}

4. 队列的入队

// 队列的入队
Status EnQueue(linkQueue &Q,int e){
    QueuePtr p;     // 构造一个指针p用于暂时指向被入队的结点
    p=((QueuePtr)malloc(sizeof(QueueNode)));
    p->data=e;
    p->next=NULL;   //  尾插法
    Q.rear->next=p; // 让p结点与队尾链接
    Q.rear=p;   //新结点成为新的队尾
    return OK;
}

5. 队列的出队

Status DeQueue(linkQueue &Q,int e){
    if(Q.front==Q.rear)     //判断队空
        return ERROR;
    QueuePtr p;     // 构造一个指针p用于暂时指向被出队的结点
    p=((QueuePtr)malloc(sizeof(QueueNode)));
    p=Q.front->next;    //指向被出队的结点
    e=p->data;  //e返回出列结点的值
    Q.front->next=p->next;  //头结点指向下一个被出队结点
    if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;    //若尾结点出队，则尾指针指向头结点。
    delete p;   //释放出队结点的空间
    return OK;
}

6. 取队头元素

// 取队头元素
int GetHead(linkQueue Q){
    if(Q.rear==Q.front)     //判断队是否为空
        return ERROR;
    return Q.front->next->data;
}