队列按照先进先出(FIFO,First In First Out)的原则管理数据。这意味着最先进入队列的元素会被最先移出,类似于排队等候服务的情况。队列通常有两个主要操作:入队(enqueue),将元素添加到队列的尾部;出队(dequeue),从队列的头部移除元素。
如果用顺序表实现队列,在删除队头数据时,需要后面的数据覆盖前面的数据,比较麻烦,所以采用链表,头删尾插代替出队和入队。但是如果用链表实现的话,寻找队尾入队还需要一直 ->next ,所以干脆我们就记录下头指针和尾指针方便头山尾插。
首先就是定义每个节点的结构体和定义队列的结构体:
struct QueueList {int val;struct QueueList* next;
};
struct Queue {struct QueueList* head;struct QueueList* tail;
};
这里用QueueNode命名第一个结构体更好,因为我们要记录头尾指针,所以Queue结构体就有头尾两个指针。
接下来是初始化函数和销毁函数;
void QueueInit(struct Queue* list) {list->head = NULL;list->tail = NULL;
}
void QueueDes(struct Queue* list) {while (list->head!=list->tail){struct QueueList* next = list->head->next;free(list->head);list->head = next;}free(list->head);list->head = list->tail = NULL;
}
初始化函数让list的头指针和尾指针都置为空,销毁函数,如果头尾指针相等,有两种情况,一种是空队列,这时 free(NULL) ,还可以是只有一个元素,头尾指针都指向这个元素,这时free掉,然后指针置空,所以不会有野指针或者free错误的情况。
然后是入队出队函数:
void QueuePushBack(struct Queue* list,int num) {if (list->head == list->tail && list->head == NULL) {list->head = list->tail = malloc(sizeof(struct QueueList));list->head->val = num;list->tail->next = NULL;}else if (list->head == list->tail) {list->tail = malloc(sizeof(struct QueueList));list->tail->val = num;list->tail->next = NULL;list->head->next = list->tail;}else {struct QueueList* tail_pre = list->tail;list->tail = malloc(sizeof(struct QueueList));list->tail->val = num;list->tail->next = NULL;tail_pre->next = list->tail;}
}
int QueueFrontPop(struct Queue* list) {struct QueueList* new_head = list->head->next;int val = list->head->val;free(list->head);list->head = new_head;return val;
}
对于尾插函数,头尾指针相等时有可能是空队列也有可能是只创建了一个元素,所以要分开讨论,简单逻辑就是让尾节点的next指向新开辟的节点,然后更新尾指针使新开辟的节点变为尾指针,最后让尾节点的next置为NULL。
对于头删Pop函数,就是先存头节点下一个节点的地址然后free掉头节点,更新头指针,返回数值。
最后是打印函数方便我们观察:
void QueuePrint(struct Queue* list) {struct QueueList* cur = list->head;while (cur != NULL) {printf("%d ", cur->val);cur = cur->next;}
}
这就是文章的全部内容,希望对你有所帮助,如有错误欢迎评论。