隊列
先進者先出楣黍,這就是典型的“隊列”。
作為一種非忱饫茫基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)租漂,隊列的應(yīng)用也非常廣泛,特別是一些具有某些額外特性的隊列,比如循環(huán)隊列哩治、阻塞隊列秃踩、并發(fā)隊列。它們在很多偏底層系統(tǒng)业筏、框架憔杨、中間件的開發(fā)中,起著關(guān)鍵性的作用蒜胖。比如高性能隊列 Disruptor消别、Linux 環(huán)形緩存腊脱,都用到了循環(huán)并發(fā)隊列凌净;Java concurrent 并發(fā)包利用 ArrayBlockingQueue 來實現(xiàn)公平鎖等。
代碼實現(xiàn)
1.0 順序隊列
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存儲空間初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int QElemType; /* QElemType類型根據(jù)實際情況而定查牌,這里假設(shè)為int */
/* 循環(huán)隊列的順序存儲結(jié)構(gòu) */
typedef struct
{
QElemType data[MAXSIZE];
int front; /* 頭指針 */
int rear; /* 尾指針对碌,若隊列不空荆虱,指向隊列尾元素的下一個位置 */
}SqQueue;
/* 初始化一個空隊列Q */
Status InitQueue(SqQueue *Q)
{
Q->front=0;
Q->rear=0;
return OK;
}
/* 若隊列未滿,則插入元素e為Q新的隊尾元素 */
Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e)
{
if ((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front) /* 隊列滿的判斷 */
return ERROR;
Q->data[Q->rear]=e; /* 將元素e賦值給隊尾 */
Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/* rear指針向后移一位置朽们, */
/* 若到最后則轉(zhuǎn)到數(shù)組頭部 */
return OK;
}
/* 若隊列不空怀读,則刪除Q中隊頭元素,用e返回其值 */
Status DeQueue(SqQueue *Q,QElemType *e)
{
if (Q->front == Q->rear) /* 隊列空的判斷 */
return ERROR;
*e=Q->data[Q->front]; /* 將隊頭元素賦值給e */
Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE; /* front指針向后移一位置骑脱, */
/* 若到最后則轉(zhuǎn)到數(shù)組頭部 */
return OK;
}
2.0 鏈隊列
應(yīng)用場景
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存儲空間初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int QElemType; /* QElemType類型根據(jù)實際情況而定菜枷,這里假設(shè)為int */
typedef struct QNode /* 結(jié)點結(jié)構(gòu) */
{
QElemType data;
struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct /* 隊列的鏈表結(jié)構(gòu) */
{
QueuePtr front,rear; /* 隊頭、隊尾指針 */
}LinkQueue;
/* 構(gòu)造一個空隊列Q */
Status InitQueue(LinkQueue *Q)
{
Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!Q->front)
exit(OVERFLOW);
Q->front->next=NULL;
return OK;
}
/* 插入元素e為Q的新的隊尾元素 */
Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)
{
QueuePtr s=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!s) /* 存儲分配失敗 */
exit(OVERFLOW);
s->data=e;
s->next=NULL;
Q->rear->next=s; /* 把擁有元素e的新結(jié)點s賦值給原隊尾結(jié)點的后繼 */
Q->rear=s; /* 把當(dāng)前的s設(shè)置為隊尾結(jié)點叁丧,rear指向s */
return OK;
}
/* 若隊列不空,刪除Q的隊頭元素,用e返回其值,并返回OK,否則返回ERROR */
Status DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e)
{
QueuePtr p;
if(Q->front==Q->rear)
return ERROR;
p=Q->front->next; /* 將欲刪除的隊頭結(jié)點暫存給p */
*e=p->data; /* 將欲刪除的隊頭結(jié)點的值賦值給e */
Q->front->next=p->next;/* 將原隊頭結(jié)點的后繼p->next賦值給頭結(jié)點后繼 */
if(Q->rear==p) /* 若隊頭就是隊尾啤誊,則刪除后將rear指向頭結(jié)點 */
Q->rear=Q->front;
free(p);
return OK;
}