queue

queue

線性表
隊列是一種特殊的線性表,特殊之處在于它隻允許在表的前端(front)進行删除操作,而在表的後端(rear)進行插入操作,和棧一樣,隊列是一種操作受限制的線性表。[1]進行插入操作的端稱為隊尾,進行删除操作的端稱為隊頭。隊列中沒有元素時,稱為空隊列。在隊列這種數據結構中,最先插入在元素将是最先被删除;反之最後插入的元素将最後被删除,因此隊列又稱為“先進先出”(FIFO—first in first out)的線性表。
  • 中文名:隊列
  • 外文名:queue
  • 适用領域:
  • 所屬學科:
  • 性質:科學
  • 類 别:計算機
  • 屬 于:編程

簡介

隊列空的條件:front=rear

隊列滿的條件: rear = MAXSIZE

隊列可以用數組Q[1…m]來存儲,數組的上界m即是隊列所容許的最大容量。在隊列的運算中需設兩個指針:head,隊頭指針,指向實際隊頭元素的前一個位置;tail,隊尾指針,指向實際隊尾元素所在的位置。

一般情況下,兩個指針的初值設為0,這時隊列為空,沒有元素。圖1 ( a)畫出了一個由6個元素構成的隊列,數組定義Q[1…10]。Q(i) i=3,4,5,6,7,8頭指針head=2,尾指針tail=8。隊列中擁有的元素個數為:L=tail-head現要讓排頭的元素出隊,則需将頭指針加1。即head=head+1這時頭指針向上移動一個位置,指向Q(3),表示Q(3)已出隊。見圖1 (b)。

如果想讓一個新元素入隊,則需尾指針向上移動一個位置。即tail=tail+1這時Q(9)入隊,見圖1 (c)。當隊尾已經處理在最上面時,即tail=10,如果還要執行入隊操作,則要發生"上溢",但實際上隊列中還有三個空位置,所以這種溢出稱為"假溢出"。

克服假溢出的方法有兩種。一種是将隊列中的所有元素均向低地址區移動,顯然這種方法是很浪費時間的;另一種方法是将數組存儲區看成是一個首尾相接的環形區域。當存放到n地址後,下一個地址就"翻轉"為1。在結構上采用這種技巧來存儲的隊列稱為循環隊列。

隊列和棧一樣隻允許在斷點處插入和删除元素。

循環隊的入隊算法如下:

1、tail=tail+1;

2、若tail=n+1,則tail=1;

3、若head=tail尾指針與頭指針重合了,表示元素已裝滿隊列,則作上溢出錯處理;

4、否則,Q(tail)=X,結束(X為新入出元素)。

隊列和棧一樣,有着非常廣泛的應用。

基本運算

(1)初始化隊列 Qini (Q)

(2)入隊 QADD(Q,X)

(3)出隊 QDel(Q,X)

(4)判斷隊列是否為空 qempty(Q)

(5)判斷隊列是否為滿qfull(Q)

C++中的容器

語法

queue類是為程序員提供了一個隊列的功能的容器适配器,具體而言,一個FIFO(先入先出)的數據結構在頭文件中定義。

原型

template<

class T,

class Container =std::deque

> class queue;

成員函數

empty()判斷隊列空,當隊列空時,返回true。

size()訪問隊列中的元素個數。

push()會将一個元素置入queue中。

front()會返回queue内的下一個元素(也就是第一個被置入的元素)。

back()會返回queue中最後一個元素(也就是最後被插入的元素)。

pop()會從queue中移除一個元素。

top()會返回queue中優先級最高的元素。

注意:pop()雖然會移除下一個元素,但是并不返回它,front()和back()返回下一個元素但并不移除該元素。

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