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十二、队列的实现方法三(顺序表的优化)

时间:2015-05-29 18:13:01      阅读:145      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:数据结构   队列   优化   

由于通过顺序表代码的复用实现队列的过程中,进队列要从队列的最后一个元素进入,所以造成时间复杂度加大,现通过引进front、rear优化队列实现方法

front:代表头元素的下标

rear:代表队尾下一个元素的下标


一、SeqQueue.h

#ifndef _SEQQUEUE_H_
#define _SEQQUEUE_H_


typedef void SeqQueue;


SeqQueue* SeqQueue_Create(int capacity);  //创建队列 


void SeqQueue_Destroy(SeqQueue* queue);   //销毁队列 


void SeqQueue_Clear(SeqQueue* queue);  //清空队列 


int SeqQueue_Append(SeqQueue* queue, void* item);  //进队列 


void* SeqQueue_Retrieve(SeqQueue* queue);  //出队列 


void* SeqQueue_Header(SeqQueue* queue);   //获取队列的头元素 


int SeqQueue_Length(SeqQueue* queue);   //获取队列当前的长度 


int SeqQueue_Capacity(SeqQueue* queue);  //获取当前的容量 


#endif

二、SeqQueue.c

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "SeqQueue.h"


typedef unsigned int TSeqQueueNode;


typedef struct _tag_SeqQueue   //定义一个结构体 
{
    int capacity;
    int length;
    int front;   //始终代表队头的下标 
    int rear;   //队尾下一个元素的下标 
    TSeqQueueNode* node;
} TSeqQueue;


SeqQueue* SeqQueue_Create(int capacity) // O(1)
{
    TSeqQueue* ret = NULL;
    
    if( capacity >= 0 )
    {
        ret = (TSeqQueue*)malloc(sizeof(TSeqQueue) + sizeof(TSeqQueueNode) * capacity);
    }
    
    if( ret != NULL )
    {
        ret->capacity = capacity;
        ret->length = 0;
        ret->front = 0;
        ret->rear = 0;
        ret->node = (TSeqQueueNode*)(ret + 1);
    }
    
    return ret;
}


void SeqQueue_Destroy(SeqQueue* queue) // O(1)
{
    free(queue);
}


void SeqQueue_Clear(SeqQueue* queue) // 清空队列 
{
    TSeqQueue* sQueue = (TSeqQueue*)queue;
    
    if( sQueue != NULL )  //当队列为空时,front与rear都为0 
    {
        sQueue->length = 0; 
        sQueue->front = 0;
        sQueue->rear = 0;
    }
}


int SeqQueue_Append(SeqQueue* queue, void* item) // O(1)
{
    TSeqQueue* sQueue = (TSeqQueue*)queue;
    int ret = (sQueue != NULL) && (item != NULL);
    
    ret = ret && (sQueue->length + 1 <= sQueue->capacity);  //判断队列是否满了 
    
    if( ret )
    {
        sQueue->node[sQueue->rear] = (TSeqQueueNode)item;//将入队列的元素赋值给rear下标的元素node 
        
        sQueue->rear = (sQueue->rear + 1) % sQueue->capacity; //将rear下标加一 
        
        sQueue->length++;  //长度加一 
    }
    
    return ret;
}


void* SeqQueue_Retrieve(SeqQueue* queue) // O(1)
{
    TSeqQueue* sQueue = (TSeqQueue*)queue;
    void* ret = SeqQueue_Header(queue);  
    
    if( ret != NULL ) //判断队列的头一个元素是否存在 
    {
        sQueue->front = (sQueue->front + 1) % sQueue->capacity;//将front加一的元素赋值给front元素 
        
        sQueue->length--;  //长度减一 
    }
    
    return ret;
}


void* SeqQueue_Header(SeqQueue* queue) // O(1) 
{
    TSeqQueue* sQueue = (TSeqQueue*)queue;
    void* ret = NULL;
    
    if( (sQueue != NULL) && (sQueue->length > 0) )
    {
        ret = (void*)(sQueue->node[sQueue->front]);
    }
    
    return ret;
}


int SeqQueue_Length(SeqQueue* queue) // O(1)
{
    TSeqQueue* sQueue = (TSeqQueue*)queue;
    int ret = -1;
    
    if( sQueue != NULL )
    {
        ret = sQueue->length;
    }
    
    return ret;
}


int SeqQueue_Capacity(SeqQueue* queue) // O(1)
{
    TSeqQueue* sQueue = (TSeqQueue*)queue;
    int ret = -1;
    
    if( sQueue != NULL )
    {
        ret = sQueue->capacity;
    }
    
    return ret;
}

三、main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "SeqQueue.h"


/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */


int main(int argc, char *argv[]) 
{
    SeqQueue* queue = SeqQueue_Create(6);
    int a[10] = {0};
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        a[i] = i + 1;
        
        SeqQueue_Append(queue, a + i);
    }
    
    printf("Header: %d\n", *(int*)SeqQueue_Header(queue));
    printf("Length: %d\n", SeqQueue_Length(queue));
    printf("Capacity: %d\n", SeqQueue_Capacity(queue));
    
    while( SeqQueue_Length(queue) > 0 )
    {
        printf("Retrieve: %d\n", *(int*)SeqQueue_Retrieve(queue));
    }
    
    printf("\n");
    
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        a[i] = i + 1;
        
        SeqQueue_Append(queue, a + i);


        printf("Retrieve: %d\n", *(int*)SeqQueue_Retrieve(queue));
    }
    
    SeqQueue_Destroy(queue);
    
return 0;
}

十二、队列的实现方法三(顺序表的优化)

标签:数据结构   队列   优化   

原文地址:http://blog.csdn.net/liuchuangjin/article/details/46237649

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