fflush队列及其实现

和栈相反，队列是一种先进先出的特殊线性表，它只允许在表的一段进行插入，而在另一端删除元素，这里需要注意，队列不允许在中间部位进行操作，队列通常有两种实现方式：顺序结构实现、链式结构实现。

队列有下面几个操作：

顺序结构实现如下：

对于顺序队列，入队的新元素是在线性表的最后，时间复杂度O(1)，出队时需要将后续的所有元素向前移动，时间复杂度时O(n)，那么如何使它的时间复杂度降低到O(1)呢？

定义front使其始终代表头的下标

出队时将对头元素返回，且front++

定义rear使其始终代表队尾下一个元素的下标

入队时将新元素插入，且rear++

顺序队列的关键状态

初始状态：length == 0 ， front == 0 ， rear == 0；

空队列状态：length == 0 ， front == rear；

满队列状态：length == capacity ， front == rear；

循环使用队列中的空间

入列：rear = (rear + 1）%capacity；

出列：front = (front + 1)%capacity；

小结：优化的顺序队列利用顺序空间提高出列操作的效率。

链式结构如下：

定义rear指针始终向链表中的最后一个元素

入队时将新元素通过rear插入队尾，且将rear指向新元素

链式队列的关键状态

空队列状态：front == NULL ， rear == NULL；

关键操作

入队：

rear -> next = node；

rear = node；

node -> next = NULL；

出列：

front = front -> next；

小结：优化的链式队列定义rear指针向队尾元素提高出列操作的效率。

但是这样的话，空间利用率不高，所以最后再介绍一种队列：循环队列。为充分利用向量空间，克服"假溢出"现象的 是：将向量空间想象为一个首尾相接的圆环，如下图：

这里需要注意的是，循环队列中，由于入队时尾指针向前追赶头指针；出队时头指针向前追赶尾指针，造成队空和队满时头尾指针均相等。因此，无法通过条件front==rear来判别队列是"空"还是"满"。在C语言中不能够用动态分配的一位数组来实现循环队列，如果用户的应用程序中设有循环队列的话，则必须为它设定一个最长队列长度；若用户无法预估所用队里的更大长度，则应该采用链式队列。具体实现代码如下：

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define MAXSIZE 50 //队列是更大长度 typedef struct //点实体结构 { char name[10]; char id[8]; float x,y,z; }Point; typedef struct //循环列表结构 { Point *base; int front; int rear; }SqQueue; int initQueue(SqQueue *Q); int isEmpty(SqQueue *Q); int isFull(SqQueue *Q); int enQueue(SqQueue *Q,Point e); int deQueue(SqQueue *Q,Point *e); int main(void) { char choice; Point temp; SqQueue *Q = (SqQueue *)malloc(sizeof(SqQueue)); //声明队列 initQueue(Q); //构造队列 printf("请选择操作：\n" "a:入队 b:出队 q:退出\n"); while(scanf("%c", &choice) == 1) { //元素入队 if(choice == 'a') { printf("请输入点名:\n"); scanf("%s", &temp.name); printf("请输入点号:\n"); scanf("%s", &temp.id); printf("请输入x坐标:\n"); scanf("%f", &temp.x); printf("请输入y坐标:\n"); scanf("%f", &temp.y); printf("请输入z坐标:\n"); scanf("%f", &temp.z); enQueue(Q, temp); //插入元素到队尾 fflush(stdin); //清空输入缓存 printf("请选择操作：\n" "a:入队 b:出队 q:退出\n"); } //元素出队 else if(choice == 'b') { //删除失败的情况 if(deQueue(Q, &temp) == -1) { fflush(stdin); //清空输入缓存 printf("请选择操作：\n" "a:入队 b:出队 q:退出\n"); continue; } printf("删除的节点的信息为：\n" "点名：%s\n" "点号：%s\n" "x坐标：%.2f\n" "y坐标：%.2f\n" "z坐标：%.2f\n", temp.name, temp.id, temp.x, temp.y, temp.z); fflush(stdin); //清空输入缓存 printf("请选择操作：\n" "a:入队 b:出队 q:退出\n"); } //退出 else if(choice == 'q') break; //输入错误 else { fflush(stdin); //清空输入缓存 printf("输入错误，输入应该为‘a’或‘b’或‘q’!\n" "请选择操作：\n" "a:入队 b:出队 q:退出\n"); } } free(Q->base); free(Q); printf("Done!\n"); return 0; } //构造一个空队列 int initQueue(SqQueue *Q) { Q->base=(Point *)malloc(MAXSIZE * sizeof(Point)); if(!Q->base) { printf("分配空间错误，初始化失败!\n"); return -1; } Q->front = Q->rear = 0; printf("队列初始化成功!\n"); return 0; } //判断队列是否为空 int isEmpty(SqQueue *Q) { if(Q->front == Q->rear) return 1; else return 0; } //判断队列是否为满 int isFull(SqQueue *Q) { if(Q->front == (Q->rear + 1) % MAXSIZE) return 1; else return 0; } //插入元素e为Q的新队尾元素 int enQueue(SqQueue *Q,Point e) { if(isFull(Q)) { printf("队列已满，插入失败!\n"); return -1; } Q->base[Q->rear] = e; Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZE; printf("插入成功!\n"); return 0 ; } //删除Q的队头元素，用e返回其值 int deQueue(SqQueue *Q,Point *e) { if(isEmpty(Q)) { printf("队列为空，删除失败!\n"); return -1; } *e = Q->base[Q->front]; Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZE; printf("删除成功!\n"); return 0; } XHqueue

我用Dev-C++的环境编译之后的结果如下，这里我任意输入了几个例子，以供大家体会：

return 0; } XHqueue

我用Dev-C++的环境编译之后的结果如下，这里我任意输入了几个例子，以供大家体会：