以陣列結構實作佇列的好處是在演算法算很簡單,但跟堆疊不同之處是需要兩種動作:加入與刪除,假設front指向佇列的前端,rear向佇列的尾端,缺點在於無法事先規劃宣告。
先宣告一個有限容量的陣列
let mut queue: Vec<i32> = vec![0; MAXSIZE];
// 使用 Vec 来創建陣列,初始化元素為0
let mut front = -1;
let mut rear = -1;
1.開始時將front與rear都預設為-1,當front=rear時,則為空佇列。
事件說明 | front | rear | Q(0) | Q(1) | Q(2) | Q(3) |
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空佇列Q | -1 | -1 |
2.加入dataA,front=-1,rear=0,每加入一個元素,將rear值加入1:
空佇列Q | -1 | -1 | dataA |
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3.加入dataB、dataC,front=-1,rear=2:
加入dataB、dataC | -1 | 1 | dataA | dataB | dataC |
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4.取出dataA,front=0,rear=2,每取出一個元素,將front值加1:
加入dataA | 0 | 2 | dataB | dataC |
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5.加入dataD,front=0,rear=3,此時當rear=MAXSIZE-1,表示佇列已滿。
加入dataD | 0 | 3 | dataB | dataC | dataD |
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6.取出dataB,front=1,rear=3。
加入dataB | 1 | 3 | dataC | dataD |
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佇列能以陣列方式來做以外,也可用鏈結串列來做佇列。在宣告佇列類別中,除了和佇列類別中相關的方法外,還必須指向佇列前端以及尾端的指標front和rear。
這邊用學生姓名及成績的結構來建立佇列串列:
struct Student {
name: String,
score: i32,
}
struct Queue {
front: Option<Box<Student>>,
rear: Option<*mut Student>,
}
在佇列中加入新節點,就是加入串列的尾端,刪除節點就是將串列最前端的節點刪除。
// 將學生加到末端
fn enqueue(&mut self, student: Student) {
let new_node = Box::new(QueueNode {
student,
next: None,
});
let raw_node = Box::into_raw(new_node);
if self.is_empty() {
self.front = Some(unsafe { Box::from_raw(raw_node) });
self.rear = Some(raw_node);
} else {
unsafe {
(*self.rear.unwrap()).next = Some(Box::from_raw(raw_node));
self.rear = Some(raw_node);
}
}
}
// 將前端的刪除
fn dequeue(&mut self) -> Option<Student> {
if self.is_empty() {
None
} else {
let old_front = self.front.take().unwrap();
let student = old_front.student;
self.front = old_front.next;
if self.front.is_none() {
self.rear = None;
}
Some(student)
}
}
今天主要是在陣列和鏈結上的應用,資料在佇列裡都是從前和尾來做控制的,這也是跟堆疊的差異性。
目前應該不會太難吧🍳🍳!!
要是哪裡理解上還是邏輯上有錯請各位大大指正,感謝 🧙🧙🧙。