/* 4.11 队列的抽象数据类型 ADT 队列（Queue） Data 同线性表。元素具有相同类型，相邻元素具有前驱和后继关系。 operation InitQueue(*Q) //初始化操作，建立一个空队列Q。 DestoryQueue(*Q) //若队列Q存在，则销毁它。 ClearQueue(*Q) //将队列Q清空。 QueueEmpty(Q) //若队列Q为空，返回true,否则返回false。 GetHead(Q, *e) //若队列Q存在且非空，用e返回队列Q的队头元素。 EnQueue(*Q, e) //若队列Q存在，插入新元素e到队列Q中并成为队尾元素。 DeQueue(*Q, *e) //删除队列Q中队头元素，并用e返回其值。 QueueLength(Q) //返回队列Q的元素个数 endADT */ /* 4.12 循环队列 线性表有顺序存储和链式存储，栈是线性表，所以有这两种存储方式。同样，队列作为一种特殊的线性表， 也同样存在这两种存储方式。 */ /* 4.12.1 队列顺序存储结构的不足 和顺序线性存储结构一致，定长，会溢出。 队头为下标0的位置，队尾为下标为1的位置，出队时会移动元素，时间复杂度为O(n) 4.12.2 循环队列 循环队列通过移动队头指针的位置，解决出队元素前移时间复杂度为O(n);通过将队尾指针循环，与队头指针 实现闭合操作，充分利用队列数据位；但是会存在数据溢出问题。 所以我们直接来看队列的链式存储结构吧 4.13 队列的链式存储结构及实现 队列的链式存储结构，其实就是线性表的单链表，只不过它只能尾进头出而已，我们把它简称位链队列。 */ //链队列的结构为： /*QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int*/ typedef int QElemType; //结点结构 typedef struct QNode { QElemType data; struct QNode *next; } QNode, *QueuePtr; //队列的链表结构 typedef struct { //队头、队尾指针 QueuePtr front,rear; } LinkQueue; //4.13.1队列的链式存储结构--入队操作 //插入元素e为Q的新的队尾元素，需要结合配图才能理解 Status EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e) { QueuePtr s=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); //存储分配失败 if (!s) exit(OVERFLOW); s->data = e; s->next = NULL; //把拥有元素e新节点s赋值给原队尾结点的后继，Q->rear->next = s; Q->rear->next = s; //把当前的s设置为队尾结点，rear指向s Q->rear = s; return OK; } //4.13.2 队列的链式存储结构--出栈操作 //若队列不空，删除Q的队头元素，用e返回其值，并返回OK，否则返回ERROR Status DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e) { QueuePtr p; if (Q->front == Q->rear) return ERROR; //将欲删除的队头结点暂存给p p = Q->front->next; //将欲删除的队头结点的值赋给e *e = p->data; //将原队头结点后继p->next赋值给头节点后继 Q->front->next = p->next; //若队头是队尾。则删除后将rear指向头结点 if(Q->rear == p) Q->rear = Q->front; free(p); return OK; } /* 对于循环队列与链队列的比较，可以从两方面来考虑，从时间上，其实它们的基本操作都是常数时间，即都为O(1), 不过循环队列是事先申请好空间，使用期间不释放，而对于链队列，每次申请和释放结点也会存在一些时间开销，如果入队 和出队频繁，则两者还是有细微差异。对于空间上来说，循环队列必须有一个固定的长度，所以就有了存储元素个数和空间 浪费的问题。而链队列不存在这个问题，尽管它需要一个指针域，会产生一些空间上的开销，但也可以接受，所以在空间上， 链队列更加灵活。 总的来说，在可以确定队列长度最大值的情况下，建议用循环队列，如果你无法预估队列的长度时，则用链队列。 */