[数据结构]队列

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。

以下是队列的创建:

空队列:

空队列插入第一个元素:

入队列和出队列

接下来是代码实现,这里我还是选用比较容易实现的链表来实现队列,个人认为类似单链表.

代码示例:

//Queue.h#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{int val;struct QueueNode* next;
}QNode;typedef struct Queue
{QNode* phead;QNode* ptail;int size;
}Queue;void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestroy(Queue* pq);// 入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
// 出队列
void QueuePop(Queue* pq);QDataType QueueFront(Queue* pq);
QDataType QueueBack(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);

//Queue.c#include"Queue.h"void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = NULL;pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* cur = pq->phead;while (cur){QNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}// 入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");return;}newnode->val = x;newnode->next = NULL;if (pq->ptail){pq->ptail->next = newnode;pq->ptail = newnode;}else{pq->phead = pq->ptail = newnode;}pq->size++;
}// 出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(pq->phead != NULL);if (pq->phead->next == NULL){free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}else{QNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}pq->size--;
}QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);// 暴力检查 assert(pq->phead != NULL);return pq->phead->val;
}QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);// 暴力检查 assert(pq->ptail != NULL);return pq->ptail->val;
}bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size == 0;
}int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}

#include"Queue.h"
int main()
{Queue q;QueueInit(&q);QueuePush(&q, 1);QueuePush(&q, 2);printf("%d ", QueueFront(&q));QueuePop(&q);QueuePush(&q, 3);QueuePush(&q, 4);while (!QueueEmpty(&q)){printf("%d ", QueueFront(&q));QueuePop(&q);}QueueDestroy(&q);return 0;
}

运行结果: