colas en c ejemplo
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Ejemplo de colas en lenguaje CSencillo ejemploC lenguajecolas y pilasmuestra un ejemplo sencillo de una cola escrita en cTRANSCRIPT
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8Algoritmos y estructuras de datos. Una perspectiva en C. Libro de Problemas
Colas, colas de prioridad y montculos7
Captulo 11
Colas, colas de prioridad y montculos
EJEMPLO 11.1
Representacin grfica de la colocacin y eliminacin de elementos en una cola implementada con arrays.
Tras extraer un elemento las posiciones de frente y final son:
Si ahora se aade un elemento
Esta implementacin tiene como inconveniente que puede ocurrir que la variable final llegue al valor mximo de la tabla, con lo cual no se puedan seguir aadiendo elementos a la cola, an cuando queden posiciones libres a la izquierda de la posicin frente.
EJEMPLO 11.2
#include
typedef struct nodo
{
TipoDato elemento;
struct nodo* siguiente;
}Nodo;
typedef struct
{
Nodo* frente;
Nodo* final;
}Cola;
/* prototipos de las operaciones */
void crearCola(Cola* cola);
void insertar(Cola* cola, TipoDato entrada);
TipoDato quitar(Cola* cola);
void borrarCola(Cola* cola); /* libera todos los nodos de la cola */
/* acceso a la cola */
TipoDato frente(Cola cola);
/* mtodos de verificacin del estado de la cola */
int colaVacia(Cola cola);
EJEMPLO 11.3
EJEMPLO 11.4
Problema 11.1
#include
#include
#define MAXIMO 100
typedef float TipoElemento;
typedef struct
{
TipoElemento A[MAXIMO];
int frente, final;
}Cola;
int sig (int n)
{
return (n + 1) % MAXIMO;
}
void VaciaC(Cola* C);
void AnadeC(Cola* C, TipoElemento e);
void BorraC(Cola* C);
TipoElemento PrimeroC(Cola C);
int EsvaciaC(Cola C);
int EstallenaC(Cola C);
void VaciaC(Cola* C)
{
C->frente = 0;
C->final = MXIMO - 1;
}
void AnadeC(Cola* C, TipoElemento e)
{
if (EstallenaC(*C))
{
puts("Cola completa");
exit (1);
}
C->final= sig(C->final);
C->A[C->final] = e;
}
int EstallenaC(Cola C)
{
return C.final == sig(sig(C.frente));
}
void BorraC(Cola* C)
{
if (EsvaciaC(*C))
{
puts(" Se intenta sacar un elemento en C vaca");
exit (1);
}
C->frente = sig( C->frente);
}
int EsvaciaC(Cola C)
{
return C.final == sig(C.frente);
}
TipoElemento PrimeroC(Cola C)
{
if (EsvaciaC(C))
{
puts(" Error de ejecucin, C vaca");
exit (1);
}
return C.A[C.frente];
}
Problema 11.2
#include
#include
typedef int TipoElemento;
struct nodoCola
{
TipoElemento e;
struct nodoCola* sig;
} NodoCola;
typedef struct
{
NodoCola * Frente,* Final;
}Cola;
/* prototipos de las operaciones */
void VaciaC(Cola* C)
{
C->Frente = NULL;
C->Final = NULL;
}
int EsVaciaC(Cola C)
{
return (C.Frente == NULL);
}
void AnadeC(Cola* C,TipoElemento e)
{
NodoCola* a;
a = (NodoCola*)malloc(sizeof(NodoCola));
a->e = e;
a->sig = NULL;
if (EsVaciaC(*C))
C->Frente = a;
else
C->Final->sig = a;
C->Final = a;
}
void BorrarC(Cola* C)
{
NodoCola *a;
if (!EsVaciaC(*C))
{
a = C->Frente;
C->Frente = C->Frente->sig;
if(C->Frente == NULL)
C->Final = NULL;
free(a);
}
else
{
puts("Error eliminacion de una cola vaca");
exit(-1);
}
}
TipoElemento PrimeroC(Cola C)
{
if (EsVaciaC(C))
{
puts("Error: cola vaca");
exit(-1);
}
return (C.Frente->e);
}
Problema 11.3
.....
typedef NodoCola *Cola;
......
void VaciaC(Cola* C)
{
*C = NULL;
}
int EsVaciaC(Cola C)
{
return (C == NULL);
}
void AnadeC(Cola* C,TipoElemento e)
{
NodoCola* a;
a = (NodoCola*)malloc(sizeof(NodoCola));
a->e = e;
if (! EsVaciaC(*C))
{
a->sig = (*C)->sig;
(*C)->sig = a;
}
else
a->sig = (*C);
*C = a;
}
void BorrarC(Cola* C)
{
NodoCola *a;
if (!EsVaciaC(*C))
{
a = (*C)->sig;
if(a == *C)
(*C) = NULL;
else
(*C)->sig = a->sig;
free(a);
}
else
{
puts("Error eliminacion de una cola vaca");
exit(-1);
}
}
TipoElemento PrimeroC(Cola C)
{
if (EsVaciaC(C))
{
puts("Error: cola vaca");
exit(-1);
}
return (C->sig->e);
}
Problema 11.4
#include
#include
#include
typedef int Telemento;
struct Puntero
{
Telemento Info;
struct Puntero *Sig, *Ant;
}puntero;
typedef struct
{
puntero *Frente, *Final;
}Bicola;
void VaciaBi(Bicola* B);
int EsvaciaBi(Bicola B);
void AnadeBiP( Bicola *B, Telemento e);
void AnadeBiF( Bicola *B, Telemento e);
void PrimeroBP(Bicola B,Telemento *e);
void PrimeroBF(Bicola B, Telemento *e);
void BorraBiP(Bicola *B);
void BorraBiF( Bicola *B);
void VaciaBi(Bicola* B)
{
(*B).Frente = NULL;
(*B).Final = NULL;
}
int EsvaciaBi(Bicola B)
{
return B.Frente == NULL;
}
void AnadeBiP( Bicola *B, Telemento e)
{
puntero *aux;
aux = (puntero*)malloc(sizeof(puntero));
aux->Info = e;
aux->Ant = NULL;
aux->Sig = (*B).Frente;
if ((*B).Frente == NULL)
(*B).Final = aux;
else
(*B).Frente->Ant = aux;
(*B).Frente = aux;
};
void AnadeBiF( Bicola *B, Telemento e)
{
puntero *aux;
aux = (puntero*)malloc(sizeof(puntero));
aux->Info = e;
aux->Sig = NULL;
aux->Ant =(*B).Final;
if ((*B).Final == NULL)
(*B).Frente = aux;
else
(*B).Final->Sig = aux;
(*B).Final = aux;
};
void PrimeroBP(Bicola B, Telemento *e)
{
if (B.Frente != NULL)
*e = B.Frente->Info;
};
void PrimeroBF( Bicola B, Telemento *e)
{
if (B.Final != NULL)
*e = B.Final->Info;
};
void BorraBiP( Bicola *B)
{
puntero *aux;
if ((*B).Frente != NULL)
{
aux = (*B).Frente;
if ((*B).Frente == (*B).Final)
{
(*B).Frente = NULL;
(*B).Final = NULL;
}
else
{
(*B).Frente = aux->Sig;
(*B).Frente->Ant = NULL;
}
aux->Sig = NULL;
free(aux);
}
}
void BorraBiF( Bicola *B)
{
puntero *aux;
if ((*B).Final != NULL)
{
aux = (*B).Final;
if ((*B).Frente == (*B).Final)
{
(*B).Frente = NULL;
(*B).Final = NULL;
}
else
{
(*B).Final = aux->Ant;
(*B).Final->Ant = NULL;
}
aux->Ant = NULL;
free(aux);
}
}
Problema 11.5
void mostrarCola(Cola* C)
{
// muestra los elementos de una cola que se le pase como parmetro.
TipoElemento e;
while (!EsVaciaC(*C))
{
e = PrimeroC(*C);
printf("%d ", e);
BorrarC(C);
}
}
void main()
{
Cola C;
int n, n1, n2, n3, i;
randomize();
n = 1 + random(500);
VaciaC(&C);
for (i = 1; i final = sig(Bi->final);
Bi->A[Bi->final] = e;
}
void AnadeBiP(Bicola* Bi, TipoElemento e)
{
if (EstallenaBi(*Bi))
{
puts("BiCola completa");
exit (1);
}
Bi->frente = ant(Bi->frente);
Bi->A[Bi->frente] = e;
}
void BorraBiP(Bicola* Bi)
{
if (EsvaciaBi(*Bi))
{
puts(" Se intenta sacar un elemento en Bi vaca");
exit (1);
}
Bi->frente = sig( Bi->frente);
}
void BorraBiF(Bicola* Bi)
{
if (EsvaciaBi(*Bi))
{
puts(" Se intenta sacar un elemento en Bi vaca");
exit (1);
}
Bi->final = ant( Bi->final);
}
TipoElemento PrimeroBiP(Bicola Bi)
{
if (EsvaciaBi(Bi))
{
puts(" Error de ejecucin, Bi vaca");
exit (1);
}
return Bi.A[Bi.frente];
}
TipoElemento PrimeroBiF(Bicola Bi)
{
if (EsvaciaBi(Bi))
{
puts(" Error de ejecucin, Bi vaca");
exit (1);
}
return Bi.A[Bi.final];
}
Problema 11.8
#define Maxprio 12
typedef struct
{
int prioridad;
char NombreT[20];
}Trabajo;
typedef Trabajo TipoElemento;
/*
Gestin de una cola
*/
#include "cola.h".....
typedef struct
{
int NP;
Cola colas[Maxprio];
} ColaPrioridad;
void VaciaCp(ColaPrioridad* cp);
void AnadeCP(ColaPrioridad* cp, Trabajo t);
Trabajo PrimeroCp(ColaPrioridad cp);
void BorrarCp(ColaPrioridad* cp);
int EsvaciaCp(ColaPrioridad cp);
void VaciaCp(ColaPrioridad* cp)
{
int j;
cp->NP = Maxprio;
for (j = 0; j < Maxprio; j++)
VaciaC(&(cp->colas[j]));
}
void AnadeCp(ColaPrioridad* cp, Trabajo t)
{
if ((1 < t.prioridad) && (t.prioridad NP))
AnadeC(&cp->colas[t.prioridad - 1],t);
else
puts("Trabajo con prioridad fuera de rango");
}
Trabajo PrimeroCp(ColaPrioridad cp)
{
int i = 0, Icola = -1;
/* bsqueda de la primera cola no vaca */
do
{
if (!EsvaciaC(cp.colas[i]))
{
ICola = i;
i = cp.NP;/* termina el bucle */
}
else
i++;
} while (i < cp.NP);
if (ICola == -1)
{
puts("Cola de prioridades vaca");
exit(1);
}
return PrimeroC((cp.colas[ICola]));
}
void BorrarCp(ColaPrioridad* cp)
{
int i = 0,ICola=-1 ;
/* bsqueda de la primera cola no vaca */
do
{
if (!EsvaciaC(cp->colas[i]))
{
ICola = i;
i = cp->NP;/* termina el bucle */
}
else
i++;
} while (i < cp->NP);
if (ICola == -1)
{
puts("Cola de prioridades vaca");
exit(1);
}
BorraC(&(cp->colas[ICola]));
}
int EsVaciaCP(ColaPrioridad cp)
{
int i = 0;
while (EsvaciaC(cp.colas[i]) && itrabajo);
}
void BorrarCp(ColaPrioridad* Cp)
{
NodoCp *ab;
if(EsvaciaCp(*Cp))
{
printf (" cola de priroridad vacia");
exit(1);
}
ab = *Cp;
*Cp= ab->sig;
free (ab);
}
void AnadeCpR(ColaPrioridad* Cp, Trabajo trabajo)
{
NodoCp *nuevonodo;
if (*Cp == NULL)
{
nuevonodo = NuevoNodoCp(trabajo);
*Cp = nuevonodo;
}
else if (trabajo.prioridad < (*Cp)->trabajo.prioridad)
{
nuevonodo = NuevoNodoCp(trabajo);
nuevonodo->sig = *Cp;
*Cp = nuevonodo;
}
else
AnadeCpR(&((*Cp)->sig),trabajo);
}
void AnadeCp(ColaPrioridad* Cp, Trabajo trabajo)
{
NodoCp *nuevonodo, *ant, *p;
nuevonodo = NuevoNodoCp(trabajo);
if (*Cp == NULL)
*Cp = nuevonodo;
else
if (trabajo.prioridad < (*Cp)->trabajo.prioridad)
{
nuevonodo->sig = *Cp;
*Cp = nuevonodo;
}
else
{
ant = p = *Cp;// se sabe que no es el primero
while ((trabajo.prioridad > p->trabajo.prioridad) && (p->sig != NULL) )
{
ant = p;
p = p->sig;
}
if (trabajo.prioridad > p->trabajo.prioridad)// falta por comprobar el ultimo
ant = p;
nuevonodo->sig = ant->sig;
ant->sig = nuevonodo;
}
}
NodoCp* NuevoNodoCp(Trabajo trabajo)
{
NodoCp *nuevonodo ;
nuevonodo= (NodoCp*)malloc(sizeof(NodoCp));
nuevonodo->sig = NULL;
nuevonodo->trabajo = trabajo;
return nuevonodo;
}
void Escribir(ColaPrioridad Cp)
{
printf("\n\t\t Cola de prioridad \n");
for (; Cp; Cp = Cp->sig)
printf(" %s %d \n",Cp->trabajo.NombreT, Cp->trabajo.prioridad);
printf("\n\n");
}
void main()
{
Trabajo trabajo;
int d;
ColaPrioridad Cp;
Cp = NULL;
do
{
printf(" Introduzca prioridad del trabajo -1 = fin\n");
scanf("%d", &trabajo.prioridad);
if (trabajo.prioridad != -1)
{
puts(" nombre del trabajo ");
scanf("%s", &trabajo.NombreT);
AnadeCpR(&Cp,trabajo);
}
} while (trabajo.prioridad != -1);
Escribir(Cp);
do
{
printf(" borrar -1 = fin\n");
scanf("%d", &d);
if (d != -1)
BorrarCp(&Cp);
Escribir(Cp);
} while (d != -1);
}
Problema 11.10
#define MAXIMO 100
typedef int Telemento;
typedef struct
{
Telemento a[MAXIMO+1];
int n;
}Monticulo;
void Subir(Monticulo* monticulo, int pos)
{
Telemento Clave;
int padre, EsMonton=0;
Clave = monticulo->a[pos]; /*guarda el dato */
padre = pos/2;
while ((padre >= 1) && !EsMonton)
if (monticulo->a[padre] > Clave)
{
monticulo->a[pos] = monticulo->a[padre];/* baja al hueco el padre */
pos = padre; padre=padre/2;/* sube un nivel en el rbol */
}
else
EsMonton=1;
monticulo->a[pos] = Clave;/* sita la clave en su posicin*/
}
void Insertar (Monticulo* monticulo, Telemento Clave)
{
if (monticulo->n == MAXIMO)
puts("No es posible insertar nuevas claves: montculo lleno");
else
{
(monticulo->n)++;
monticulo->a[monticulo->n] =Clave;
Subir(monticulo, monticulo->n);
}
}
void CrearMonticulo(Monticulo* monticulo)
{
monticulo->n = 0;
}
int EsVacio (Monticulo monticulo)
{
return monticulo.n == 0;
}
Telemento BuscarMinimo(Monticulo monticulo)
{
if (monticulo.n == 0)
puts( "monticulo vacio");
return monticulo.a[1];
}
void Criba (int a[], int primero, int ultimo)
{
/* primero: indice del nodo raiz */
int EsMonticulo = 0, HijoMenor, aux;
while ((2 * primero a[1] = monticulo->a[monticulo->n];
monticulo->n = monticulo->n - 1;
Criba(monticulo->a, 1, monticulo->n);
}
}
Problema 11.11
#include
#include
#include
#define Max2 100
/* operaciones del tipo abstracto de dato Montculo */....
void Rellena(Telemento A[Max2], int *n)
{
int i;
randomize(); *n=random(Max2);
for(i = 0; i < (*n); i++)
A[i] = random(Max2);
}
void Escribe( Telemento A[], int n)
{
int i;
for( i = 0; i < n; i++)
if ( (i + 1) % 10 == 0)
printf("%7d\n",A[i]);
else
printf("%7d",A[i]);
}
void main (void)
{
Telemento a[Max2];
int n,i;
Monticulo monticulo;
Rellena(a,&n);
Escribe(a,n);
CrearMonticulo(&monticulo);
for(i = 0; i < n; i++)
insertar (&monticulo, a[i]);
for(i = 0; i < n; i++)
{
a[i] = BuscarMinimo(monticulo);
EliminarMinimo(&monticulo);
}
printf(" datos ordenados\n");
Escribe(a,n);
}
Problema 11.12
typedef struct
{
matricula[51];
} Coche;
typedef Coche TipoElemento;
/*
cola y biola como se definen en los ejercicios 11.1 y 11.7 con 12 elementos como
mximo
*/
void main()
{
Coche coche;
char ch;
Bicola Bi;
Cola C;
int continuar = 1;
VaciaBi(&Bi);
VaciaC(&C);
while (continuar)
{
puts("\n Entrada de datos: [accin: i/d/I/D] ");
puts("\n i retirar izquierda d retirar derecha ");
puts("\n I omsertar izquierda D insertar derecha ");
puts(" Para terminar la simulacin: x");
do {
scanf("%c%*c",&ch);
} while(ch != 'i' && ch != 'd' && ch != 'I' && ch != 'D' && ch != 'x');
if (ch == 'i')
{
if (!EsvaciaBi(Bi))
{
coche = PrimeroBiP(Bi);
BorraBiP(&Bi);
printf("Salida del coche: %s por la izquierda", coche.matricula);
if (!EsvaciaC(C))
{
// si hay cohes en cola d espera aadirlo
coche= PrimeroC(C);
BorraC(&C);
AnadeBiP(&Bi,coche);
}
}
}
else if (ch == 'd')
{
if (!EsvaciaBi(Bi))
{
coche = PrimeroBiF(Bi);
BorraBiF(&Bi);
printf("Salida del coche: %s por la derecha", coche.matricula);
if (!EsvaciaC(C))
{
// si hay coches en cola de espera aadirlo
coche= PrimeroC(C);
BorraC(&C);
AnadeBiF(&Bi,coche);
}
}
}
else if (ch == 'I')
{
printf( " Introduzca matricula: " );
gets(coche.matricula);
if (!EstallenaBi(Bi))
AnadeBiP(&Bi, coche);
else /* No cabe en la bicola ponerlo en cola de espera*/
AnadeC(&C, coche);
}
else if (ch == 'D')
{
printf( " Introduzca matricula: " );
gets(coche.matricula);
if (!EstallenaBi(Bi))
AnadeBiF(&Bi, coche);
else// No cabe en la bicola ponerlo en cola de espera
AnadeC(&C, coche);
}
continuar = !(ch == 'x');
}
}
11.13
#include
#include
typedef struct
{
int Num_Trabajo, HoraLlegada, TiempoResta, HoraActual;
} Datos;
struct Nodo
{
Datos Info;
Nodo *Sig;
};
typedef struct Nodo *Lista;
Lista c[2]; /* colas de prioridad */
int t[2];/* Tiempos CPU */
int OtroNivel, Nivel, RelojSistema;
void InsertarNivel (Lista *L, Datos r)
{
Lista Nuevo;
if (*L == NULL)
{
*L= (Nodo*)malloc(sizeof(Nodo));
(*L)->Info = r;
(*L)->Sig = NULL;
}
else if ( (*L)->Info.HoraActual Sig, r);
else
{
Nuevo= (Nodo*)malloc(sizeof(Nodo));
Nuevo->Info = r;
Nuevo->Sig = *L;
*L = Nuevo;
}
}
void SacarDeCola ( Lista *L, Datos *r)
{
Listaauxiliar;
auxiliar = *L;
*L = (*L)->Sig;
*r = auxiliar->Info;
free(auxiliar);
};
void Inicializar ( Lista c[2])
{
FILE *f;
int nivel ;
Datos r;
if ((f = fopen("datos.dat","rt"))== NULL)
{
printf(" error en archivo texto");
exit(1);
}
while (!feof(f))
{
fscanf(f,"%d%d%d%d\n",&r.Num_Trabajo,&r.HoraLlegada,&r.TiempoResta,&nivel);
r.HoraActual = r.HoraLlegada;
InsertarNivel (&c[nivel], r);
}
fclose(f);
}
void CogerTrabajo (Lista *L, int Tiempo)
{
Datosr;
SacarDeCola (L, &r);
if (r.HoraActual > RelojSistema)
RelojSistema = r.HoraActual;
if (r.TiempoResta > Tiempo)
{
r.TiempoResta -= Tiempo;
RelojSistema += Tiempo;
r.HoraActual = RelojSistema;
InsertarNivel (L, r);
}
else
{
RelojSistema += r.TiempoResta;
printf("Finaliza trabajo %d a la hora %d\n",r.Num_Trabajo,RelojSistema);
}
}
void ElegirNivel (int *Nivel, int *OtroNivel, Lista c[2])
{
if (c[*Nivel] ==NULL)
*Nivel = *OtroNivel;
else
if (c[*OtroNivel] != NULL)
{
if (c[*OtroNivel]->Info.HoraActual Info.HoraActual > RelojSistema)/* compara */
if (c[*Nivel]->Info.HoraActual >= c[*OtroNivel]->Info.HoraActual)
*Nivel = *OtroNivel;
}
}
void main()
{
c[1] = NULL;
c[2] = NULL;
Inicializar (c);
printf ("El orden de salida es");
if (c[2] == NULL)
Nivel = 1;
else if (c[1] == NULL)
Nivel = 2;
else if (c[1]->Info.HoraLlegada Info.HoraLlegada)
Nivel = 1;
else
Nivel = 2;
RelojSistema = 0;
t[1] = 2;
t[2] = 1;
while ((c[1] != NULL) || (c[2] != NULL))
{
CogerTrabajo (&(c[Nivel]), t[Nivel]);
OtroNivel = 3 - Nivel; /*Genera valores 1,2 alternativamente*/
ElegirNivel (&Nivel, &OtroNivel, c);
}
}
1