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：
- InitQueue（） ——初始化队列
- EnQueue（） ——进队列
- DeQueue（） ——出队列
- IsQueueEmpty（）——判断队列是否为空
- IsQueueFull（） ——判断队列是否已满
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"现象的方法是：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最大长度，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 //队列是最大长度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 = 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 + 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：