3.2数据结构之队列知识以及运算代码（循环队列，链队）_数据结构循环队列代码

一.队列定义及性质

1.性质

（1）队列是一种运算受限的线性表，只能在队头进行删除操作，在队尾进行插入操作。

“先进先出”（可以用现实生活中的排队去思考）

（所以我们可以用对头和队尾来对队列进行操作）

 （2）空队列：队中没有元素时

2.结构类型

（1）使用顺序存储结构

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 1000
typedef int Datatype;
 
//队的顺序存储结构
typedef struct{
	Datatype data[MAXSIZE];
	int front,rear;
}SequenQueue; 
//front为对头指针，rear为队尾指针

（2）使用链式存储结构

 
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 1000
typedef int Datatype;
//链表 
typedef struct node{
	Datatype data;
	struct node *next;
}LinkList;
 
//链队列
typedef struct{
	LinkList *front,*rear;
}LinkQueue; 
 

二.队列的运算

1.循环队列

由上图操作可以看出当入队时候会出现“假上溢”的情况，这时有大部分的空间都会被浪费掉。

为了解决空间浪费问题，有三种方法：

    （1）每次入队的时候都将队列整体向前移动一个位置，很像我们日常生活中的排队，前面有位置就向前移动。但是日常排队人数不会太多，在处理大量的数据时这种整体移动是很复杂麻烦的，效率也很低。

   （2）每当出现“假上溢”的情况，就把队列整体移动到初始位置。此时我们除了判断假上溢的情况外，还要进行移动，效率也很低。

    (3)运用循环队列解决。

 由上面两图可以看出，入队在队尾进行操作，队尾位置++，出队在队头进行操作，队头位置++；

循环队列的运算：

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 1000
typedef int Datatype;
typedef struct{
	Datatype data[MAXSIZE];
	int front,rear;
}SequenQueue; 
 
//置空栈（初始化）SetNULLQ 
SequenQueue *SetNULLQ(SequenQueue *sq){
	sq = (SequenQueue *)malloc(sizeof(SequenQueue));
	sq->front=MAXSIZE-1;
	sq->rear=MAXSIZE-1; 
	return sq;
} 
 
//判断是否为空 EmptyQ
Datatype EmptyQ(SequenQueue *sq){
	if(sq->front=sq->rear){
		return 1;
	}
	else{
		return 0;
	}
}
 
//取队头元素 FrontQ
Datatype *FrontQ(SequenQueue *sq){
	Datatype *ret;
	if(EmptyQ(sq)){
		printf("为空队，没有队头元素");
		return NULL;
	}
	else{
		ret = (Datatype *)malloc(sizeof(Datatype));
		*ret = sq->data[(sq->front+1)%MAXSIZE];
		return ret;
	}
} 
 
//元素入队 EnQueueQ
int EnQueueQ(SequenQueue *sq,Datatype x){
	if((sq->rear+1)%MAXSIZE==sq->front){
		printf("队满，无法入队");
		return 0; 
	}else{
		sq->rear=(sq->rear+1)%MAXSIZE;
		sq->data[sq->rear]=x;
		return 1;
	}
}
 
//出队并返回队头元素 DeQuenueQ
Datatype *DeQuenueQ(SequenQueue *sq){
	Datatype *ret;
	if(EmptyQ(sq)){
		printf("为空队，没有队头元素");
		return NULL;
	}else{
		
		ret = (Datatype *)malloc(sizeof(Datatype));
		*ret = sq->data[(sq->front+1)%MAXSIZE]; 
		sq->front=(sq->front+1)%MAXSIZE;
		return ret;
	}
}

 2.链队列

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 1000
typedef int Datatype;
//链表 
typedef struct node{
	Datatype data;
	struct node *next;
}LinkList;
 
//链队列
typedef struct{
	LinkList *front,*rear;
}LinkQueue; 
 
//置空队并初始化 SetNULLQ
LinkQueue *SettNULLQ(LinkQueue *q){
	q = (LinkQueue *)malloc(sizeof(LinkQueue));
	q->front->next=NULL;
	q->rear=q->front;
	return q;
} 
//判断空队 EmptyQ
int EmptyQ(LinkQueue *q){
	if(q->front==q->rear)
		return 1;
	else 
		return 0;
}
//取队头元素 FrontQ
Datatype *FrontQ(LinkQueue *q){
	Datatype *ret;
	if(EmptyQ(q)){
		printf("队为空，没有队头元素");
		return NULL; 
	}else{
		ret = (Datatype *)malloc(sizeof(Datatype));
		*ret = q->front->next->data;
		return ret;
	}
}
//入队 EnQuenueQ
void EnQuenueQ(LinkQueue *q,Datatype x){
	q->rear->next = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
	q->rear=q->rear->next;
	q->rear->data=x;
	q->rear->next=NULL; 
}
//出队 DeQuenueQ 
Datatype *DeQuenueQ(LinkQueue *q){
	Datatype *ret;
	LinkList *s;
	if(EmptyQ(q)){
		printf("队为空，没有队头元素");
		return NULL; 
	}else{
		s = q->front->next;
		if(s->next=NULL){
			q->front->next=NULL;
			q->rear=q->front;
		}else{
			q->front->next=q->front->next->next;
		}
		ret = (Datatype *)malloc(sizeof(Datatype));
		*ret = s->data;
		free(s);
		return ret;
	}
}