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【数据结构初阶】队列

news 来源：原创 2024/9/20 19:51:55

hello！

一、概念与结构

二、队列的实现

Queue.h

Queue.c

test.c

一、概念与结构

1、概念：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，队列具有先进先出的特性。

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

2、队列底层结构的选择

队列也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。

二、队列的实现

Queue.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>//定义队列结点的结构
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{QDataType data;struct QueueNode* next;
}QueueNode;//定义队列的结构
typedef struct Queue
{struct QueueNode* phead;struct QueueNode* ptail;int size;   //保存队列有效数据的个数
}Queue;//初始化
void QueueInit(Queue* pq);//入队列
void QueuePush(Queue* pq,QDataType x);//判空
bool QueueEmpty(Queue* pq);//出队列
void QueuePop(Queue* pq);//取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);//取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);//队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq);//销毁队列
void  QueueDestroy(Queue* pq);

Queue.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}//入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);//申请新结点QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->phead == NULL){//若队列为空pq->phead = pq->ptail = newnode;}else{//若队列不为空pq->ptail->next = newnode;pq->ptail = newnode;}pq->size++;
}//判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->phead == NULL;
}//出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//若队列里只有一个结点，避免ptail变成野指针if (pq->phead == pq->ptail){free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}else{//队列不止一个结点QueueNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}--pq->size;
}//取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->phead->data;
}//取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->ptail->data;
}//队列有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}//销毁队列
void  QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));QueueNode* pcur = pq->phead;while (pcur){QueueNode* next = pcur->next;free(pcur);pcur = next;}pq->ptail = pq->phead = NULL;pq->size = 0;
}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"void QueueTest01()
{Queue q;QueueInit(&q);QueuePush(&q, 1);QueuePush(&q, 2);QueuePush(&q, 3);QueuePush(&q, 4);QueuePop(&q);/*QueuePop(&q);QueuePop(&q);QueuePop(&q);*/printf("head:%d\n",QueueFront(&q));printf("tail:%d\n",QueueBack(&q));printf("size:%d\n",QueueSize(&q));QueueDestroy(&q);}int main()
{QueueTest01();return 0;
}

我是云边有个稻草人

期待与你的下一次相遇！