一，前言

上一篇文章我们已经讲到了栈的实现栈和队列1——栈的实现及其oj（括号匹配问题）
这一篇我们就要对队列进行研究。

二，队列的定义

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。

队列的特点总结也是四个字就是先进先出，方便理解我们也可以用生活中的例子去学习，就像是一个左右两边都有口的瓶子，我们从右边进去，那先进去的数据就会向左边走，出的时候从左边出去。

三，队列的结构

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。我们上面提到了先进先出，翻译成代码就是尾插和头删，链表显而易见是更适合头删的，所以我们选择链表结构，而我们还需要队列的头和尾所以结构如下：

typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType date;
}QNode;
typedef struct Queue
{
	QNode* head;//头节点
	QNode* tail;//尾节点
	int size;//记录长度
}Que;

四，队列的实现

//初始化
void QueueInit(Que* pq);
//销毁
void QueueDestroy(Que* pq);
//插入数据
void QueuePush(Que* pq, QDataType x);
//删除数据
void QueuePop(Que* pq);
//找队头的数据
QDataType QueueFront(Que* pq);
//找队尾的数据
QDataType QueueBack(Que* pq);
//判断为空
bool QueueEmpty(Que* pq);
//计算队列长度
int QueueSize(Que* pq);

4.1队列初始化

void QueueInit(Que* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}

4.2队列的销毁

//销毁
void QueueDestroy(Que* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}

4.3队列的尾插

//插入数据
void QueuePush(Que* pq, QDataType x)
{
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	newnode->date = x;
	newnode->next = NULL;
	//第一次插入
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
	pq->size++;
}

因为我们这里没有哨兵位，所以这里要有判断是否是第一次插入数据。

4.4队列的删除

//删除数据
void QueuePop(Que* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	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--;
}

如果只剩了一个数据的话，不特殊判断的情况下，尾节点就会变成野指针。所以这里也要判断一下。

4.5找队头的数据

//找队头的数据
QDataType QueueFront(Que* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head->date;
}

4.6找队尾的数据

//找队尾的数据
QDataType QueueBack(Que* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->tail->date;
}

4.7判断为空

//判断为空
bool QueueEmpty(Que* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

4.8计算长度

//计算队列长度
int QueueSize(Que* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size;
}

五，小结

我们说完了，栈和队列，接下来我们就要写队列和栈的相关题目来巩固我们的学习。