大话数据结构之＜队列＞

引言：队列是一种先进先出（First In First Out, FIFO）的线性数据结构，只允许在队尾（rear）插入元素，在队头（front）删除元素。本章介绍队列，包括其实现。

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1. 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) 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. 队列的实现

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。

 

下面实现一个动态队列（链表）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
//队列性质：先进先出 ///*  1.队列初始化2.队列销毁3. 入对列4.出队列5.判空6.返回队列长度 7.返回队头数据8.返回队尾数据 
*/
//用单链表实现队列 
//使用两个结构体
//一个表示链表的节点的构成    
//一个用来描述队列 
typedef int  QDatatype;//队列的节点 
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QDatatype data;
}QNode;//描述队列 
typedef struct Queue
{QNode* head;//队头位置 QNode* tail;//队尾位置 int size;//队列长度 
}Queue;//判空 
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size == 0; 
}//初始化 
void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->head = NULL;pq->tail = NULL;pq->size = 0;
}//销毁队列 
void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));QNode* cur = pq->head;while(cur){QNode* next = cur->next;free(cur);cur = NULL;cur = next; } pq->head = pq->tail = NULL;pq->size = 0; }//入队列 
void QueuePush(Queue* pq, QDatatype x)
{//创建新的节点 QNode* newnode =(QNode*)malloc(sizeof(QNode));if(newnode == NULL){perror("malloc fail");return ;} newnode->data = x;newnode->next = NULL;if(pq->head==NULL){assert(pq->tail == NULL);pq->head = pq->tail = newnode; }else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}pq->size++; 
}//出队列 
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(pq->head!=NULL);if(pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL; }else{QNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}pq->size--;} //返回队列长度 
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}//返回队头数据 
QDatatype QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->data;}//返回队尾数据 
QDatatype QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->tail->data;
}//打印队列 
void QueuePrint(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));QNode* cur = pq->head;while(cur){QNode* next = cur->next;printf("%d  ",cur->data);cur =next;}}int  main()
{Queue pq;//定义一个队列//下面来实现一下队列的基本功能 //1.初始化QueueInit(&pq);//2.向队列中放入数据//这里试放8个QueuePush(&pq, 1);//打印出来看一下 //1printf("%d\n", QueueFront(&pq)); //继续放 QueuePush(&pq, 2);QueuePush(&pq, 3);QueuePush(&pq, 4);QueuePush(&pq, 5);QueuePush(&pq, 6);QueuePush(&pq, 7);QueuePush(&pq, 8);//这里我们可以再添加一个函数，用来打印整个对列//便于我们观察整个队列的变化 QueuePrint(&pq); printf("\n");//3.出队列 ，这里选择出四个数据 QueuePop(&pq);QueuePop(&pq);QueuePop(&pq);QueuePop(&pq);//再观察队列里的数据QueuePrint(&pq);printf("\n");QueuePop(&pq);//观察此时 队头，队尾数据和队列长度// 6 8 3printf("%d  ",QueueFront(&pq));printf("%d  ",QueueBack(&pq));	   printf("%d  ",QueueSize(&pq));	   return 0;}