掌握C語言，輕鬆實現高效隊列管理

引言

行列是一種進步先出（FIFO）的數據構造，廣泛利用於各種打算機順序中，如任務調理、緩衝區管理、資本管理等。在C言語中，行列可能經由過程數組或鏈表實現。本文將介紹怎樣利用C言語實現高效行列管理。

行列的基本不雅點

行列的構成

行列由一個牢固大小的數組或鏈表以及兩個指針構成：隊首指針（front）跟隊尾指針（rear）。隊首指針指向行列的第一個元素，隊尾指針指向行列的最後一個元素的下一個地位。

行列的基本操縱

• 入隊（Enqueue）：將元素增加到行列的末端。
• 出隊（Dequeue）：從行列的隊首移除元素。
• 獲取隊首元素（Front）：檢查行列的隊首元素，但不移除。
• 檢查行列能否為空（IsEmpty）：斷定行列能否為空。
• 獲取行列大小（Size）：獲取行列中的元素個數。

利用數組實現行列

數據構造定義

#define QUEUE_MAX_SIZE 100

typedef struct {
    int data[QUEUE_MAX_SIZE];
    int front;
    int rear;
} ArrayQueue;

初始化行列

void InitQueue(ArrayQueue *Q) {
    Q->front = Q->rear = 0;
}

入隊操縱

int EnQueue(ArrayQueue *Q, int element) {
    if ((Q->rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE == Q->front) {
        // 行列滿
        return -1;
    }
    Q->data[Q->rear] = element;
    Q->rear = (Q->rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;
    return 0;
}

出隊操縱

int DeQueue(ArrayQueue *Q, int *element) {
    if (Q->front == Q->rear) {
        // 行列空
        return -1;
    }
    *element = Q->data[Q->front];
    Q->front = (Q->front + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;
    return 0;
}

利用鏈表實現行列

數據構造定義

typedef struct Node {
    int data;
    struct Node *next;
} Node;

typedef struct {
    Node *front;
    Node *rear;
} LinkedListQueue;

初始化行列

void InitQueue(LinkedListQueue *Q) {
    Q->front = Q->rear = NULL;
}

入隊操縱

void EnQueue(LinkedListQueue *Q, int element) {
    Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    newNode->data = element;
    newNode->next = NULL;

    if (Q->rear == NULL) {
        Q->front = newNode;
        Q->rear = newNode;
    } else {
        Q->rear->next = newNode;
        Q->rear = newNode;
    }
}

出隊操縱

int DeQueue(LinkedListQueue *Q, int *element) {
    if (Q->front == NULL) {
        // 行列空
        return -1;
    }
    Node *temp = Q->front;
    *element = temp->data;
    Q->front = Q->front->next;

    if (Q->front == NULL) {
        Q->rear = NULL;
    }

    free(temp);
    return 0;
}

總結

經由過程C言語實現行列管理，可能有效地對數據停止管理。在現實利用中，可能根據須要抉擇利用數組或鏈表實現行列。本文介紹了利用數組實現輪回行列跟利用鏈表實現行列的基本方法，盼望對妳有所幫助。