数据结构——队列(C语言)

需求:无

本篇文章将解决一下几个问题:

  1. 队列是什么?
  2. 如何实现一个队列?
  3. 什么场景下会用队列?

 队列的概念:

  • 队列:一种只允许一端进行插入数据操作,在另一端进行删除操作的特殊线性表。队列具有先进先出(FIFO)入队列:进行插入操作的一端称为队尾,出队列的一端叫做队头。

 队列的实现:

  •  队列也可以使用链表或者数组来实现。但是一般都是用链表来实现,如果用数组的话,出队列的时候,会移动数据,效率很低(O(N))。
  • 用链表实现,出队列时要记录好头节点的下一个节点。

  • 队列的判空:当元素个数为0,就是一个空队列,这时不允许出队列。

  • 队列元素的个数:当入队列的时候,size就+1,出队列时就-1,当我们需要元素个数的时候就不需要遍历,用O(1)的时间复杂度就可以完成队列的元素个数。

 队列的应用场景:

  •  其实在我们的生活中,到处都是队列的身影,像排队买票的时候,医院叫号的时候....
  • 还有就是想大麦app上抢演唱会的票等等,都有队列的身影。

队列的源码:

void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->tail = pq->head = NULL;pq->size = 0;
}void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);QueueNode* cur = pq->head;while (cur){QueueNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}
}void QueuePush(Queue* pq, QueueDateType x)
{assert(pq);QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}newnode->next = NULL;newnode->val = x;if (pq->head == NULL){pq->tail = pq->head = newnode;}else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}pq->size++;
}void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));if (pq->head->next == NULL){free(pq->head);pq->head = pq->tail = NULL;pq->size--;}else{QueueNode* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;pq->size--;}
}QueueDateType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->val;
}QueueDateType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->tail->val;
}int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->head == NULL;
}void QueuePrint(Queue* pq)
{assert(pq);while (pq->head){printf("%d ", pq->head->val);pq->head = pq->head->next;}printf("\n");
}

typedef int QueueDateType;
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QueueDateType val;
}QueueNode;typedef struct Queue
{QueueNode* head;QueueNode* tail;int size;
}Queue;void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestroy(Queue* pq);
void QueuePush(Queue* pq,QueueDateType x);
void QueuePop(Queue* pq);
QueueDateType QueueFront(Queue* pq);
QueueDateType QueueBack(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);
void QueuePrint(Queue* pq);

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