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队列

队列的实现：

初始化的实现

 销毁的实现

入队的实现

 出队的实现

取队头数据

取队尾数据

判断队列是否为空

 统计队列中数据个数

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队列

队列的概念及结构

队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出

FIFO(First In First Out) [先进先出]

入队列：进行插入操作的一端称为队尾

出队列：进行删除操作的一端称为队头

图示：

 

 

队列的实现：

队列可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数 组头上出数据，效率会比较低。

这里我们采用单链表，同时我们设置头和尾两个指针，方便快速找头和尾.

首先我们定义结点与队列

typedef int QDataType;
typedef struct  QueuNode   //定义的节点
{struct QueuNode* next;QDataType data;}QueuNode;typedef struct Queue //定义队列
{QueuNode* head;QueuNode* tail;
}Queue;

 主要实现以下几个接口

void QueueInit(Queue* pq);//初始化
void QueueDestory(Queue* pq); //销毁void QueuePush(Queue* pq, QDataType x); // 入队
void QueuePop(Queue* pq);  //出队QDataType QueueFront(Queue* pq);  //取队头数据
QDataType QueueBack(Queue* pq); //取队尾数据bool QueueEmpty(Queue* pq); //判断队列是否为空
int QueueSize(Queue* pq); //统计队列中数据

初始化的实现

void QueueInit(Queue* pq)
{pq->head = pq->tail = NULL;}

 销毁的实现

void QueueDestory(Queue* pq)
{assert(pq);QueuNode* cur = pq->head;while (cur){QueuNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}pq->head = pq->tail = NULL;
}

入队的实现

思路：

1.0 考虑队列的结点为空，如果为空，创造新结点，将新结点赋给头与尾

2.0 考虑队列的结点不为空，链接到尾部后，新结点成为新的尾

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QueuNode* newnode = (QueuNode*)malloc(sizeof(QueuNode));if (newnode == NULL){printf("malloc fail \n");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->tail == NULL){pq->head = pq->tail = newnode;}else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}
}

 出队的实现

思路：

1.0 考虑队列为空

2.0 队列不为空

void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;}else{QueuNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}
}

取队头数据

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->data;}

取队尾数据

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->tail->data;
}

判断队列是否为空

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->head == NULL;
}

 统计队列中数据个数

int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);QueuNode* cur = pq->head;int size = 0;while (cur){size++;cur = cur->next;}return size;
}

到此队列实现完毕，队列的实现非常简单

Queue.h部分

#pragma once#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
#include<stdlib.h>typedef int QDataType;
typedef struct  QueuNode   //定义的节点
{struct QueuNode* next;QDataType data;}QueuNode;typedef struct Queue //定义队列
{QueuNode* head;QueuNode* tail;
}Queue;void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestory(Queue* pq);void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
void QueuePop(Queue* pq);QDataType QueueFront(Queue* pq);
QDataType QueueBack(Queue* pq);bool QueueEmpty(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);

 Queue.c部分

#include "Queue.h"void QueueInit(Queue* pq)
{pq->head = pq->tail = NULL;
}void QueueDestory(Queue* pq)
{assert(pq);QueuNode* cur = pq->head;while (cur){QueuNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}pq->head = pq->tail = NULL;
}void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QueuNode* newnode = (QueuNode*)malloc(sizeof(QueuNode));if (newnode == NULL){printf("malloc fail \n");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->tail == NULL){pq->head = pq->tail = newnode;}else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}
}void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;}else{QueuNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}
}QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->data;}QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->tail->data;
}bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->head == NULL;
}
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);QueuNode* cur = pq->head;int size = 0;while (cur){size++;cur = cur->next;}return size;
}

 Test.c 部分

#include"Queue.h"
void TestQueue()
{Queue q;QueueInit(&q);QueuePush(&q, 1);QueuePush(&q, 2);QueuePush(&q, 3);QueuePush(&q, 4);while (!QueueEmpty(&q)){printf("%d ", QueueFront(&q));QueuePop(&q);}QueueDestory(&q);
}
int main()
{TestQueue();
}

效果演示