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队列顺序存储（详解）

news 来源：原创 2025/5/14 18:09:51

队列是一种常见的数据结构，它是一种先进先出（First-In-First-Out, FIFO）的线性表。在队列中，数据元素按照插入的顺序排列，最先插入的元素在队列的前面，最后插入的元素在队列的后面。类比生活中排队购物的情景，先到先得的原则就是队列的特点。

队列具有以下基本概念和特点：

入队（enqueue）：向队列的末尾插入（或加入）一个新元素。
出队（dequeue）：从队列的头部移除（或取出）一个元素。
队头（front）：队列的头部，即队列中的第一个元素。
队尾（rear）：队列的尾部，即队列中的最后一个元素。
空队列（empty queue）：队列中不包含任何元素。
满队列（full queue）：队列已满，无法再插入新元素。
队列的大小（queue size）：队列中包含的元素个数。

队列常用于模拟各种实际场景，例如计算机系统中的任务调度、打印队列、操作系统中的进程调度等。在算法和数据结构中，队列也是一种重要的基础数据结构，常用于解决各种问题，如广度优先搜索、树和图的遍历等。
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队列的项目结构目录

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头文件QueueStorage.h
头文件QueueStorage.h代码

#ifndef SEQQUEUE_H
#define SEQQUEUE_H
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 1024

// 顺序存储类似于数组定义一个结构体即可
typedef struct SEQQUEUE {
	// 无类型指针，可以接收如何数据类型的数据
	void* data[MAX_SIZE];
	// 数组的大小
	int size;

}SeqQueue;
// 初始化结构体
SeqQueue* Init_SeqQueue();
// 入队列
void Push_SeqQueue(SeqQueue* queue, void* data);
// 返回对头元素
void* Front_SeqQueue(SeqQueue* queue);
// 出队列
void* Pop_SeqQueue(SeqQueue* queue);
// 返回队尾的元素
void* Back_SeqQueue(SeqQueue* queue);
// 返回大小
int Size_SeqQueue(SeqQueue* queue);
//清空队列
void* Clear_SeqQueue(SeqQueue* queue);
// 销毁队列
void* FreeSpace_SeqQueue(SeqQueue* queue);


#endif

cpp文件截图

在这里插入图片描述 cpp文件代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "QueueStorage.h"
// 初始化结构体
SeqQueue* Init_SeqQueue() {
	SeqQueue* queue = (SeqQueue*)malloc(sizeof(SeqQueue));
	// 使用for循环对队列进行初始化
	for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {
		// 将队列初始化为NULL
		queue->data[i] = NULL;
	}
	queue->size = 0;
	return queue;
};
// 入队列
void Push_SeqQueue(SeqQueue* queue, void* data) {
	// 确定数组的哪一个方向是对头:将数组的左边作为对头
	if (queue == NULL) {
		return;
	}
	if (data == NULL) {
		return;
	}
	// 将元素插入数组中，元素的移动
	if (queue->size == MAX_SIZE) {
		return;
	}
	queue->data[queue->size] = data;
	queue->size++;
};
// 返回对头元素
void* Front_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
	if (queue == NULL) {
		return NULL;
	}
	if (queue->size == 0) {
		return NULL;
	}
	return queue->data[0];
};
// 出队列
void* Pop_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
	// 移动元素
	if (queue == NULL) {
		return NULL;
	}
	if (queue->size == 0) {
		return NULL;
	}
	for (int i = 0; i < queue->size - 1; i++) {
		queue->data[i] = queue->data[i + 1];
	}
	queue->size--;
};
// 返回队尾的元素
void* Back_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
	if (queue == NULL) {
		return NULL;
	}
	if (queue->size == 0) {
		return NULL;
	}

	return queue->data[queue->size-1];
};
// 返回大小
int Size_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
	if (queue == NULL) {
		return -1 ;
	}
	return queue->size;
};
//清空队列
void* Clear_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
	if (queue == NULL) {
		return NULL;
	}
	queue->size = 0;
};
// 销毁队列
void* FreeSpace_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
	if (queue == NULL) {
		return NULL;
	}
	free(queue);
};

主文件截图main.cpp
在这里插入图片描述 主文件代码mian.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "QueueStorage.h"

typedef struct PERSON {
	char name[64];
	int age;

}Person;

int main()
{
	SeqQueue* queue = Init_SeqQueue();
	// 创建数据
	Person p1 = { "aaa",10 };
	Person p2 = { "bbb",20 };
	Person p3 = { "ccc",30 };
	Person p4 = { "ddd",40 };
	Person p5 = { "eee",50 };
	



	//数据入队列调用push函数
	Push_SeqQueue(queue, &p1);
	Push_SeqQueue(queue, &p2);
	Push_SeqQueue(queue, &p3);
	Push_SeqQueue(queue, &p4);
	Push_SeqQueue(queue, &p5);

	// 输出队尾元素
	Person* backPerson = (Person*)Back_SeqQueue(queue);
	printf("name:%s age:%d", backPerson->name, backPerson->age);
	
	//输出
	while (Size_SeqQueue(queue) > 0) {
	    // 取出对头元素
		Person* p = (Person*)Front_SeqQueue(queue);
		// 输出
		printf("name = %s age = %d \n",p->name,p->age);
		// 从对头弹出元素
		Pop_SeqQueue(queue);

	}

	// 销毁队列
	FreeSpace_SeqQueue(queue);
	system("pause");
	return 0;
}