Ngôn ngữ lập trình C - Chương 7 - Bài 3. Queue doc

Khái niệm queue Queue Hàng đợi  Là một hàng chờ đợi, xếp hàng waiting line  Là một cấu trúc dữ liệu trong đó cho phép sử dụng cả 2 phía: một phía để thêm và một phía để lấy ra phần

Chương 7

Bài 3 Queue

ĐỖ BÁ LÂM

ViỆN CNTT&TT, TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI

Nội dung

1 Khái niệm queue

2 Xây dựng queue

2.1 Sử dụng mảng

2.2 Sử dụng danh sách liên kết

2

1 Khái niệm queue

Queue (Hàng đợi)

 Là một hàng chờ đợi, xếp hàng (waiting line)

 Là một cấu trúc dữ liệu trong đó cho phép sử

dụng cả 2 phía: một phía để thêm và một phía để

lấy ra phần tử

lối sau

lối trước

1 Khái niệm Queue

Dữ liệu được thêm vào ở lối sau

(rear), và lấy ra ở lối trước

(front)

Cấu trúc FIFO (First In First Out)

– Vào trước ra trước

Thao tác

enqueue(Element e)

Element dequeue()

Các thao tác cơ bản của Queue

enQueue: Thêm một phần tử vào Queue

Queue

Enqueue D

Data

front rear

Queue

Các thao tác cơ bản của Queue

deQueue: Lấy một phần tử khỏi Queue

Queue

Dequeue

A

Data

front rear

Queue

Ứng dụng của Queue

Hàng đợi trong các phòng bán vé

Truy nhập vào các thiết bị dùng chung tại

văn phòng (ví dụ máy in)

7

Ghi nhớ

Queue được hình dung như một hàng đợi

bao gồm nhiều nhiều người xếp hàng với 2

thao tác đưa vào và đẩy ra theo nguyên

tắc:

 Người nào vào trước sẽ được ra trước –

FIFO (First In First Out)

2 Xây dựng Queue

Lưu trữ được các đối tượng dữ liệu

Xây dựng 2 thao tác Push và Pop theo

nguyên tắc FIFO

Có hai cách cài đặt queue

Sử dụng mảng

Sử dụng danh sách liên kết

2.1 Sử dụng mảng

Biễu diễn Queue dưới dạng mảng Q

Lưu trữ chỉ số phần tử lối trước và lối sau

của Queue qua biến F và R

Khởi tạo F=R=-1

Queue rỗng (empty) F = R = -1

Queue đầy (full) R=MAX-1

F (Front) R (Rear)

2.1 Sử dụng mảng

Để thuận tiện định nghĩa cấu trúc Queue

gồm mảng và 2 biến Front, Rear

#define MAX 100

typedef ElementType;

typedef struct {

ElementType Elements[MaxLength];

//Lưu trữ các chỉ số

int Front, Rear;

} Queue;

Queue Q;

11

2.1 Sử dụng mảng

Khởi tạo Queue

Front = -1

Rear = -1

Khi bổ sung thêm một phần tử vào Queue

Nếu Front=-1 thì gán Front=0

Rear tăng lên 1

Khi lấy ra một phần tử trong Queue

int EnQueue(ElementType N){

if(Q.Rear==MAX-1)

return 0;

else{

if(Q.Front==-1) Q.Front=0;

Q.Rear=Q.Rear+1;

Q.Elements[Q.Rear]=X;

return 1;

}

Dequeue

int DeQueue(ElementType *N){

if(Q.Front == -1) return 0;

else{

*N = Q.Element[Q.Front];

if (Q.Front == Q.Rear){

Q.Front = -1; Q.Rear = -1;

}else

Q.Front=Q.Front+1;

return 1; //Dequeue thanh cong

} }

2.1 Sử dụng mảng

Nhược điểm của cách tổ chức lưu trữ này

còn chỗ nhưng R = MAX-1

F (Front) R (Rear)

EMPTY QUEUE

[1] [2] [1] [2]

[0] [3] [0] [3]

[5] [4] [5] [4]

front = -1 front = 0

rear = -1 rear = 2

J2 J1 J3

Cải tiến

[1] [2] [1] [2]

[0] [3][0] [3]

[5] [4] [5] [4]

J2 J3

J1 J4

J5 J6 J5

J7 J8 J9

Cải tiến

Thêm vào theo chiều kim đồng hồ

front =0

rear = 4

front =4 rear = 2

2.2 Sử dụng danh sách liên kết

Biểu diễn

Front trỏ tới đầu danh sách

Rear: trỏ tới cuối danh sách

Queue là cấu trúc FIFO (First In First Out)

Rear Front

2.2 Sử dụng danh sách liên kết

Push

Thêm một nút vào sau nút cuối cùng trong

danh sách

Pop

Lấy giá trị nút đầu tiên trong danh sách

Loại bỏ nút này khỏi danh sách

19

2.2 Sử dụng danh sách liên kết

struct node { ElemType data;

struct node *next;

};

struct node *Front, *Rear;

//Front, Rear được khai báo

là hai biến toàn cục

7

1

8

\

Front

Rear

void enQueue(ElemType N){

struct node *Temp;

Temp=(struct node *) malloc(sizeof(struct node));

Temp->data = N;

Temp->next = NULL;

if(Front==NULL){

Front = Temp; Rear = Temp;

}else{

enQueue

7

1

8

\

Front

45

Temp

Rear

void enQueue(ElemType N){

struct node *Temp;

Temp=(struct node *) malloc(sizeof(struct node));

Temp->data = N;

Temp->next = NULL;

if(Front==NULL){

Front = Temp; Rear = Temp;

}else{

Rear->next = Temp;

Rear = Rear->next;

}}

enQueue

7

1

8

Front

45

Temp

Rear

void enQueue(ElemType N){

struct node *Temp;

Temp=(struct node *) malloc(sizeof(struct node));

Temp->data = N;

Temp->next = NULL;

if(Front==NULL){

Front = Temp; Rear = Temp;

}else{

Rear->next = Temp;

Rear = Rear->next;

}}

enQueue

7

1

8

Front

45

Temp

Rear

int deQueue(ElementType *N){

struct node *Temp=Front;

if(Front==NULL) return 0;

else{

*N = Front->data;

if(Front==Rear){

Front = NULL;Rear = NULL;

}else

deQueue

7

1

8

Front Temp

int deQueue(ElementType *N){

struct node *Temp=Front;

if(Front==NULL) return 0;

else{

*N = Front->data;

if(Front==Rear){

Front = NULL;Rear = NULL;

}else Front = Front->next;

free(Temp);

return 1; } }

deQueue

7

1

8

Front

45

Rear

Temp

int deQueue(ElementType *N){

struct node *Temp=Front;

if(Front==NULL) return 0;

else{

*N = Front->data;

if(Front==Rear){

Front = NULL;Rear = NULL;

}else Front = Front->next;

free(Temp);

return 1; } }

deQueue

1

8

Front

45

Rear

Temp

Bài tập

Demo dQueue.c

Bài 1 Kiểm tra tính đối xứng của một xâu

Dùng stack: lưu các kí tự của xâu

Dùng Queue: lưu các kí tự của xâu

Lấy lần lượt khỏi stack và queue các phần

tử và so sánh

Bài tập

 Ví dụ

 Đầu vào : M A D A M

 Bước 1: Đọc xâu từ trái

sang phải, lưu vào trong

Stack và Queue

 Bước 2: Lấy lần lượt các

ký tự ra khỏi Stack và

Queue

M A D A M M A D A M

top front

M A D A A D A M

M M

A= A

Bài tập

 Bài 2 Kiểm tra cặp ngoặc

Mỗi dấu “(”, “{”, or “[” đều phải có một dấu đóng tương

ứng “)”, “}”, or “[”

 Đúng: ( )(( )){([( )])}

 Sai: )(( ))

 Sai: ({[ ])}

 Viết giải thuật nhận một xâu đầu vào gồm các ký

tự mở , đóng ngoặc Kiểm tra xâu có hợp lệ

không

29

Thảo luận