
queue(线性表)
伫列是一种特殊的线性表,是一种先进先出(FIFO)的数据结构。它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。伫列中没有元素时,称为空伫列。
基本介绍
- 中文名:伫列
- 外文名:queue
- 性质:科学
- 类别:计算机
- 属于:编程
简介
在伫列这种数据结构中,最先插入在元素将是最先被删除;反之最后插入的元素将最后被删除,因此伫列又称为“先进先出”(FIFO—first in first out)的线性表。
伫列空的条件:front=rear
伫列满的条件: rear = MAXSIZE
伫列可以用数组Q[1…m]来存储,数组的上界m即是伫列所容许的最大容量。在伫列的运算中需设两个指针:head,队头指针,指向实际队头元素的前一个位置;tail,队尾指针,指向实际队尾元素所在的位置。一般情况下,两个指针的初值设为0,这时伫列为空,没有元素。图1 ( a)画出了一个由6个元素构成的伫列,数组定义Q[1…10]。Q(i) i=3,4,5,6,7,8头指针head=2,尾指针tail=8。伫列中拥有的元素个数为:L=tail-head现要让排头的元素出队,则需将头指针加1。即head=head+1这时头指针向上移动一个位置,指向Q(3),表示Q(3)已出队。见图1 (b)。如果想让一个新元素入队,则需尾指针向上移动一个位置。即tail=tail+1这时Q(9)入队。当队尾已经处理在最上面时,即tail=10,如果还要执行入队操作,则要发生"上溢",但实际上伫列中还有三个空位置,所以这种溢出称为"假溢出"。
克服假溢出的方法有两种。一种是将伫列中的所有元素均向低地址区移动,显然这种方法是很浪费时间的;另一种方法是将数组存储区看成是一个首尾相接的环形区域。当存放到n地址后,下一个地址就"翻转"为1。在结构上採用这种技巧来存储的伫列称为循环伫列。
伫列和栈一样只允许在端点(前端或者后端)处插入和删除元素。
循环队的入队算法如下:
1、tail=tail+1;
2、若tail=n+1,则tail=1;
3、若head=tail尾指针与头指针重合了,表示元素已装满伫列,则作上溢出错处理;
4、否则,Q(tail)=X,结束(X为新入出元素)。
伫列和栈一样,有着非常广泛的套用。
伫列的基本运算
(1)初始化伫列 Qini (Q)
(2)入队 QADD(Q,X)
(3)出队 QDel(Q,X)
(4)判断伫列是否为空 qempty(Q)
(5)判断伫列是否为满qfull(Q)
C++中的套用
语法
queue类是为程式设计师提供了一个伫列的功能的容器适配器,具体而言,一个FIFO(先入先出)的数据结构
在头档案<queue>中定义(在程式开头输入#include <queue>,切记不可写为#include <queue.h>)。
原型
template< class T, class Container =std::deque<T> > class queue;
成员函式
q.empty() | 判断伫列q是否为空,当伫列q空时,返回true;否则为false(值为0(false)/1(true))。 |
q.size() | 访问伫列q中的元素个数。不可写成sizeof(q)或size(q) |
q.push() | 会将一个元素a置入伫列q中 |
q.front() | 返回伫列q内的第一个元素(也就是第一个被置入的元素)。(不可写成front(q)) |
q.back() | 会返回伫列q中最后一个元素(也就是最后被插入的元素)。(不可写成back(q)) |
q.pop() | 会从伫列q中移除第一个元素。(不可写成pop(q)) |
- 注意:pop()虽然会移除下一个元素,但是并不返回它。
front()和back()返回下一个元素但并不移除该元素。
在stack库中的函式与queue很类似,但是stack中要返回元素时,只能返回最后一个元素,且函式名不一样(stack中为s.top()),需要区分。
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