摘要:哦,我之前还真没来过银行,第一次见这个取号机。取号机吐出来一张写有号码的单子,然后等到柜台工作人员用电子提示音叫到你的号码时,就是轮到你去办理业务了。数据入队列的一端叫做队尾,数据出队列的一端叫做队头。现在,取票机组建了一个队列。
1.摘要
2.银行排队取票机的原理
3.队列的概念
4.队列的代码实现
4.1.队列结构体
4.2.头文件
4.3.接口文件
4.4.测试文件
本文主要介绍队列的概念以及队列的代码实现
最近临近开学,大一的小伙伴们一定在收到录取通知书的同时,也受到了一张来自学校的学子卡吧,那大家有没有亲自去线下网点激活学子卡呢?
我一踏进银行的自动门,工作人员就让我在前面的一台机器上扫码区号了。哦,我之前还真没来过银行,第一次见这个取号机。取号机吐出来一张写有号码的单子,然后等到柜台工作人员用电子提示音叫到你的号码时,就是轮到你去办理业务了。
那我不禁在想了,为什么银行要推出这样一台排队取票机呢?
放在以前,来到银行,都是往一个柜台后面排队,等排前面的人办理完了,自然轮到了你。但大家有没有想过,比如你和你的朋友恰好都来银行办理业务,你在1号窗口排队,你的朋友比你晚到10分钟,在2号窗口排队。这时,1号窗口排在你的前面的客户出了点问题,工作人员花了半个小时才解决了问题。这时,你转头一看,你的朋友已经办完业务转身离开了,而你还在排队!
明明你比你朋友先到的啊!
于是,银行为了保证先来后到的公平,推出了排队取票机。先来的人领取到号小的票,后来的人领取到号大的票,只要柜台一有空闲,
柜员就会按按钮让当前等候的手持号最小票的客户上前办理业务。
“请xx号客户前往xx号柜台办理业务···请xx号客户前往xx号柜台办理业务···”
这就避免了业务办理速度对排队公平的影响。
谈了这么一大堆,有人不禁要问了:我们今天不是要聊队列的吗?队列在哪里啊?
唉,别急啊,队列,排队排好,先来后到,难道不是队列了吗?
让我们先给出队列的定义:队列是只允许一端进行插入数据操作,另一端进行删除数据操作的特殊线性表。
队列具有先进先出的性质(First in First out)。
数据入队列的一端叫做队尾,数据出队列的一端叫做队头。
再次想象一下银行排队的问题,我们把一个个排队的客户想象成一个个数据元素。
现在,取票机组建了一个队列。先来的客户先进入队列,后来的客户后进入队列。
当柜员叫号时,叫的永远是位于队头的客户的号码,该客户便出队列。如果又来了一个新客户,那么他取号后,便在队尾入队列。
循此以往,先来后到的准则将被严格地遵守。
先进先出!先进先出!先进先出!重要的事情说三遍!
我们想一下,队列最最重要的操作是什么呢?
对了,是入队列和出队列
入队列是在队头,需要操作头部元素。出队列是在队尾,需要操作尾部元素。
我们知道,队列是特殊的线性表。那么想一下,如果用顺序表来实现的话,头插操作的时间复杂度华为O(N),太麻烦了。那改用链表呢?有人说,链表的尾插不也是O(N)的时间复杂度吗?对,那么,我们就在头指针的基础上,再加一个尾指针!
既有头指针,又有尾指针,那何不把头指针和尾指针封装到同一个结构体里去呢?
这样的操作带来了另外一个好处:只需传入该结构体的地址,就能修改头/尾指针以及头尾指针对应的节点的内容,避免了使用二级指针带来的不便。
于是,便有了一下的结构体的创建:
a)队列节点的结构体
typedef struct QueueNode{ QueueDataType data; struct QueueNode* next;}QueueNode;
b)队列头/尾指针的结构体
typedef struct Queue{ QueueNode* head; QueueNode* tail;}Queue;
#pragma once#include #include #include #include typedef int QueueDataType;typedef struct QueueNode{ QueueDataType data; struct QueueNode* next;}QueueNode;typedef struct Queue{ QueueNode* head; QueueNode* tail;}Queue;void QueueInit(Queue* que);void QueueDestroy(Queue* que);void QueuePush(Queue* que, QueueDataType x);void QueuePop(Queue* que);QueueDataType QueueTop(Queue* que);int QueueEmpty(Queue* que);size_t QueueSize(Queue* que);
void QueueInit(Queue* que){ assert(que); que->head = NULL; que->tail = NULL;}void QueueDestroy(Queue* que){ assert(que); QueueNode* cur = que->head; while (cur) { QueueNode* next = cur->next; free(cur); cur = next; } que->tail = NULL;}void QueuePush(Queue* que, QueueDataType x){ assert(que); if (que->head == NULL) { que->head = que->tail = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode)); que->head->data = x; que->head->next = NULL; } else { que->tail->next = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode)); que->tail = que->tail->next; que->tail->data = x; que->tail->next = NULL; }}void QueuePop(Queue* que){ assert(que); assert(!QueueEmpty(que)); QueueNode* next = que->head->next; free(que->head); que->head = next;}QueueDataType QueueTop(Queue* que){ assert(que); assert(!QueueEmpty(que)); return que->head->data;}int QueueEmpty(Queue* que){ return que->head == NULL;}size_t QueueSize(Queue* que){ assert(que); QueueNode* cur = que->head; size_t count = 0; while(cur) { ++count; cur = cur->next; } return count;}
void Test1(){ Queue q; QueueInit(&q); QueuePush(&q, 1); QueuePush(&q, 2); QueuePush(&q, 3); QueuePush(&q, 4); printf("%d/n", QueueSize(&q)); printf("%d/n", QueueTop(&q)); QueuePop(&q); printf("%d/n", QueueTop(&q)); QueuePop(&q); printf("%d/n", QueueTop(&q)); QueuePop(&q); printf("%d/n", QueueTop(&q)); QueuePop(&q); printf("%d/n", QueueSize(&q)); QueueDestroy(&q);}int main(){ Test1(); return 0;}
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