算法学习记录队列

队列

与栈不同的是，队列是先进先出（First In First Out），这种结构在操作系统底层调用中广泛应用，

比如：键盘输入abc，先输入的a最先显示出来，依次b、c。

再比如：在操作系统中，将要处理的任务加入队列中，当cpu有空闲时，出队进行处理。

队列和栈一样，也有顺序队列和队链（不知道这个称呼对不对）。

这里我们讨论队链：

栈中使用的栈顶做标记，因为它只需要一个口就可以进出。

队列使用两个元素做标记，分别是队头和队尾（front and rear）。通过这两个指针的指向来指示队列的进出。

front 负责出队列（EnQueue）。

rear 负责进队列（DeQueue）。

看一个队列示意图：

这里需要两个结构：一个是队列的节点（Node）结构；另一个是指向队列的头尾的结构（该结构还可以包含队列大小等其他信息）。

0.队列的结构

typedef struct Node{ //队列的节点结构
    int data;
    struct Node* next;
}qNode,*pqNode;

typedef struct Que{  //队列的指示结构
    pqNode front,rear;
    int length;
}linkQue;

1.队列的初始化

void init_queue(linkQue *que)
{
    (*que).front = NULL;
    (*que).rear = NULL;
    (*que).length = 0;
}

2.队列的进队

过程：

a.开辟一个新节点；

b.赋值，且新节点是最后一个元素，所以新节点的next指向NULL；

c.队列的尾节点的next指向新节点；

d.更新尾节点。

void EnQueue(linkQue *que,int elem)
{
    if ((*que).front == NULL)
    {
        pqNode n = (pqNode)malloc(sizeof(qNode));
        n->data = elem;
        n->next = NULL;
        (*que).front = n;
        (*que).rear = n;
    }
    else
    {
        pqNode n = (pqNode)malloc(sizeof(qNode));
        n->data = elem;
        n->next = NULL;
        (*que).rear->next = n;
        (*que).rear = n;
    }
    (*que).length++;
}

4.队列的出队

过程：

a.判断空；

b.定位要出队的节点（front指向的节点）

c.更新front指向节点（front的next节点）

d.提取要出队的节点信息，作为返回值。

e.free出队节点。

int DeQueue(linkQue *que)
{
    if ((*que).front == NULL)
    {
        printf("no element in queue!\n");
        return -1;
    }
    pqNode p = (*que).front;
    (*que).front=(*que).front->next;
    int re = p->data;
    free(p);
    (*que).length--;
    return re;
}

测试：

void prt_que(linkQue que)
{
    pqNode pos = que.front;
    while(que.rear->next != pos)
    {
        printf(" %d ",pos->data);
        pos = pos->next;
    }
    printf("\n");
}

主程序：

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int ary[10]= {2,65,4,34,35,86,68,35,1,54};
    linkQue queue;
    pqNode list = NULL;
    init_queue(&queue);
    
    printf("add elem in queue!\n");
    int i;
    for (i=0;i<10;i++)
    {
        EnQueue(&queue,ary[i]);
    }
    prt_que(queue);
    getchar();

    int t;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        t = DeQueue(&queue);
        printf("out:%d\n",t);
        printf("now queue:");
        prt_que(queue);
    }
    getchar();

    return 0;
}

结果：