C言語で線形データ構造キューを説明する

データ構造は、構造化された方法で編成されたデータのコレクションです。以下に説明するように、2つのタイプに分けられます-

• 線形データ構造 −データは直線的に編成されます。たとえば、配列、構造、スタック、キュー、リンクリスト。

• 非線形データ構造 −データは階層的に編成されています。たとえば、ツリー、グラフ、セット、テーブル。

キュー

これは線形データ構造であり、挿入は後端で行われ、削除は前端で行われます。

キューの順序はFIFO–先入れ先出し

操作

• 挿入–要素をキューに挿入します。
• 削除–キューから要素を削除します。

条件

• キューオーバーフロー-要素を完全なキューに挿入しようとしています。

• フロー中のキュー-空のキューから要素を削除しようとしています。

アルゴリズム

以下に挿入のアルゴリズムを示します（）-

• キューのオーバーフローを確認します。

if (r==n)
printf ("Queue overflow")

• それ以外の場合は、要素をキューに挿入します。

q[r] = item
r++

以下に示すのは、削除（）のアルゴリズムです。 −

• フロー中のキューを確認します。

if (f==r)
printf ("Queue under flow")

• それ以外の場合は、キューから要素を削除します。

item = q[f]
f++

以下に示すのは、表示（）のアルゴリズムです。 −

• キューが空かどうかを確認します。

if (f==r)
printf("Queue is empty")

• それ以外の場合は、「f」から「r」までのすべての要素を印刷します。

for(i=f; i<r; i++)
printf ("%d", q[i]);

プログラム

以下は、配列を使用してキューを実装するためのCプログラムです-

#include<limits.h>
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct Queue {
   int front, rear, size;
   unsigned capacity;
   int* array;
};
struct Queue* createQueue(unsigned capacity){
   struct Queue* queue = (struct Queue*)malloc(
   sizeof(struct Queue));
   queue->capacity = capacity;
   queue->front = queue->size = 0;
   queue->rear = capacity - 1;
   queue->array = (int*)malloc(
   queue->capacity * sizeof(int));
   return queue;
}
//if queue is full
int isFull(struct Queue* queue){
   return (queue->size == queue->capacity);
}
// Queue is empty
int isEmpty(struct Queue* queue){
   return (queue->size == 0);
}
void Equeue(struct Queue* queue, int item){
   if (isFull(queue))
      return;
   queue->rear = (queue->rear + 1)
   % queue->capacity;
   queue->array[queue->rear] = item;
   queue->size = queue->size + 1;
   printf("%d entered into queue\n", item);
}
int Dqueue(struct Queue* queue){
   if (isEmpty(queue))
      return INT_MIN;
   int item = queue->array[queue->front];
   queue->front = (queue->front + 1)
   % queue->capacity;
   queue->size = queue->size - 1;
   return item;
}
// Function to get front of queue
int front(struct Queue* queue){
   if (isEmpty(queue))
      return INT_MIN;
      return queue->array[queue->front];
   }
   // Function to get rear of queue
   int rear(struct Queue* queue){
      if (isEmpty(queue))
         return INT_MIN;
   return queue->array[queue->rear];
}
int main(){
   struct Queue* queue = createQueue(1000);
   Equeue(queue, 100);
   Equeue(queue, 200);
   Equeue(queue, 300);
   Equeue(queue, 400);
   printf("%d is deleted element from queue\n\n",
   Dqueue(queue));
   printf("1st item in queue is %d\n", front(queue));
   printf("last item in queue %d\n", rear(queue));
   return 0;
}

出力

上記のプログラムを実行すると、次の結果が得られます-

100 entered into queue
200 entered into queue
300 entered into queue
400 entered into queue
100 is deleted element from queue
1st item in queue is 200
last item in queue 400