数据结构和算法分析（三）—

基本概念

1.先进先出
2.两大基本操作：入队（队尾插入元素），出队（队头删除元素）
3.三大属性：first（队头位置），last（队尾位置），total（队列中的数据个数）

应用

1.交给打印机的作业存放在一个队列中
2.图论中的一些算法使用队列提高运行效率（还未知）
3.操作系统中用得比较多
4.不同的硬件设备传输信息时

代码实现

（1）数组实现
1.数组实现使用的是环形队列

//queue.h
#pragma once
#include "includes.h"
#define N 550class queue
{public:queue(void);bool En_queue(string add,string num,string t);bool Del_queue();bool Read_file(string filename);void Print_queue();~queue(void);int q_first;int q_last;int q_total;string q_table[N][3];
};

2.入队，需要判断是否满队，插入即将last后移一个单位，并放入数据

/***@name En_queue：在队列尾部插入数据*@param1 add：插入数据——地址*@param2 num：插入数据——序号*@param3 t：插入数据——时间*@ret：是否插入成功
**/
bool    queue::En_queue(string add,string num,string t)
{if(q_total==N){//此时队列已满cout<<"the queue is full"<<endl;return false;}else{//环形队列，故尾部加1后取余，将头尾串起来q_last=(q_last+1)%N;q_table[q_last][0]=add;q_table[q_last][1]=num;q_table[q_last][2]=t;//队列中的数据加1q_total++;return true;}
}

3.出队，需要判断是否空队，删除即将first后移一个单位

/***@name Del_queue：删除队列首部数据*@ret 是否删除成功
**/
bool queue::Del_queue()
{if(q_total==0){cout<<"no data can be delete"<<endl;return false;}else{//将头部后移一个单位q_first=(q_first+1)%N;//队列中的数据减1q_total--;return true;}
}

4.构造函数初始化，打印函数打印队列中所有数据，读取文件函数将数据从文件中读取后存入队列。

/***@name queue：构造函数，初始化first和last以及total
**/
queue::queue(void)
{q_first=0;q_last=N-1;q_total=0;
}/***@name Print_queue：打印队列所有数据*@ret None
**/
void queue::Print_queue()
{int i,j;if(q_total>0){i=q_first;//首先打印队列中数据数量cout<<"the number of  queue is "<<q_total<<endl;//利用队列中数据数量来控制遍历次数for(j=q_total;j>0;j--){for(int k=0;k<3;k++){//分别打印每一个队列的数据cout<<q_table[i][k]<<" ";}cout<<endl;//i从first开始遍历队列i=(i+1)%N;}}else{cout<<"full queue"<<endl;}
}/***@name Read_file：从文件中读取数据插入队列，共500个数据*@param1 filename：文件名
**/
bool queue::Read_file(string filename)
{ifstream in(filename,ios::in);int i,j;//从文件流中读取数据存入中间变量string temp_add;string temp_num;string temp_t;if(!in.is_open()){cout<<"error"<<endl;}else{for(i=0;i<500;i++){in>>temp_add;in>>temp_num;in>>temp_t;if(!En_queue(temp_add,temp_num,temp_t)){return false;}}}in.close();return true;
}

（2）链表实现
1.链表实现就不需要环形结构了

//queue_list.h
#pragma once
#include "includes.h"
class queue_list
{public:queue_list(void);~queue_list(void);bool En_queue_list(string add, string num,string t);bool Del_queue_list();void Print_queue_list();bool Read_file(string filename);node* ql_first;node* ql_last;int ql_total;
};

2.入队，新建新的节点，并分别考虑队列中无节点和多个节点的情况

/***@name En_queue：在队列尾部插入新的数据节点*@param1 add：插入数据节点——地址*@param2 num：插入数据节点——序号*@param3 t：插入数据节点——时间*@ret：是否插入成功
**/
bool queue_list::En_queue_list(string add, string num,string t)
{node *temp=new node;temp->address=add;temp->number=num;temp->time=t;if(ql_first==NULL){//队列中还没有节点存在时，将first和last同时指向创建的节点ql_first=temp;ql_last=temp;ql_total++;}else{//将尾节点指向新节点，同时last指向新节点ql_last->next=temp;ql_last=temp;ql_total++;}return true;
}

3.出队，考虑无节点、、一个节点和多个节点的情况。

/***@name Del_queue：删除队列首部节点*@ret 是否删除成功
**/
bool queue_list::Del_queue_list()
{if(ql_first==NULL){cout<<"have no data to delete"<<endl;return false;}else if(ql_first==ql_last){//只有一个节点时，直接将first和last都指向NULLql_first==NULL;ql_last=NULL;ql_total--;return true;}else{//存在多个节点时，将first向后移一个节点ql_first=ql_first->next;ql_total--;return true;}
}

4.初始化、打印中的迭代方法有些差异、读取文件数据

/***@name queue：构造函数，初始化first和last以及total
**/
queue_list::queue_list(void)
{//初始化链表 first和last都为空指针ql_first=NULL;ql_last=NULL;ql_total=0;
}/***@name Print_queue：打印队列所有数据*@ret None
**/
void queue_list::Print_queue_list()
{node* i=ql_first;cout<<"the number of  queue_list is "<<ql_total<<endl;for (int j=ql_total;j>0;j--){//输出节点数据并移到下一个节点cout<<i->address<<" "<<i->number<<" "<<i->time<<endl;i=i->next;  }
}/***@name Read_file：从文件中读取数据插入队列，共500个数据*@param1 filename：文件名
**/
bool queue_list::Read_file(string filename)
{ifstream in(filename,ios::in);//从文件流中读取数据存入中间变量string temp_add;string temp_num;string temp_t;for(int i=0;i<500;i++){in>>temp_add;in>>temp_num;in>>temp_t;if(!En_queue_list(temp_add, temp_num,temp_t))return false;}return true;
}

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